Question

【题目】已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃；科研人员将生长状况基本相同的该植物叶片随机均分为7组，置于温度为25℃、CO2浓度适宜的环境中，在不同光照强度下测定O2的释放速率，记录于下表。回答下列问题：

(1)光照强度为a时，该植物叶肉细胞内能产生ATP的细胞器有___________。

(2)若将环境温度升高到30℃(其他条件不变)，当叶片O2的释放速率为零时，所需光照强度___________(填“大于”“等于”或“小于”)b。

(3)光照强度为d时，该植物叶片产生O2的速率为___________。

(4)光照强度为e的条件下，若将CO2浓度降低，短时间内，叶绿体内C5的含量变化是___________(填增加”“不变”或“减少”)，原因是_________________________________。

(5)当光照强度为f时，限制光合作用速率的主要内部因素是___________。

Answer 1

【答案】线粒体、叶绿体 大于 30μmol m-2s-l 增加 当C02浓度降低时，C02的固定减弱，C5的消耗减少，但C3的还原不变，C5的合成不变，所以C5的总量增加 色素和酶

【解析】

分析表格信息可知，光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，故氧气释放速率-15可表示植物的呼吸作用吸收氧气的量，光照强度为a时，氧气释放速率为-8，说明植物的呼吸速率大于光合速率，此时需要从外界环境吸收氧气，光照强度为b时，氧气释放速率为0，说明植物的光合速率和呼吸速率相等，光照强度大于b之后，植物的光合速率大于呼吸速率，释放氧气的量逐渐增加。光照强度为e时，已经达到了光饱和点，植物的光合速率达到了最大值。

（1）光照强度为a时，该植物叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上产生ATP，细胞呼吸在细胞质基质和线粒体中产生ATP，故叶肉细胞内产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。

（2）当叶片O2的释放速率为零时，即叶片的光合速率等于呼吸速率，所对应的光照强度即光的补偿点b，由于该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，若将环境温度升高到30℃(其他条件不变)，则光合速率降低，呼吸速率增大，若要光合速率仍然等于呼吸速率，则所需光照强度应增大，即大于b点对应的光照强度。

（3）根据表格数据可知，光照强度为d时，净光合速率为15μmol m-2s-l，又知黑暗条件下测得的呼吸速率为15μmol m-2s-l，故该植物叶片产生O2的速率为15+15=30μmol m-2s-l。

（4）光照强度为e的条件下，若将CO2浓度降低，则暗反应中二氧化碳与C5固定形成C3的速率减慢，即C5的消耗减慢，短时间内，C3还原形成C5的速率不变，故叶绿体内C5的含量变化会增加。

（5）当光照强度为f时，光合速率已经达到最大值，此时限制光合速率的主要内部因素是色素和酶。