Question

4．如圖1表示某植物在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長速率隨CO₂濃度變化的情況；圖2是水生植物在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖；圖3為在適宜光照條件下，發(fā)菜凈光合速率和呼吸速率隨溫度變化的曲線．請據(jù)圖回答：

（1）圖1中，限制D點(diǎn)光合作用速率的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度．
（2）圖2中，t₁→t₂時(shí)間段O₂釋放量增多的原因是葉綠體類囊體薄膜上色素吸收的光能增加，水光解加快，此反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體類囊體薄膜．
（3）若在t₂時(shí)刻增加光照，光合速率將不再提高的原因是t₂→t₃時(shí)間段里，限制光合速率的因素為CO₂濃度．
（4）t₄時(shí)將植物處于黑暗中，則短時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高（填“升高”或“降低”），C₃被還原后的直接產(chǎn)物的含量降低（填“升高”或“降低”）．
（5）圖3中，30℃時(shí)，發(fā)菜實(shí)際光合速率是250μ mol O₂•mg^-1葉綠素•h^-1，發(fā)菜光合作用場所是細(xì)胞質(zhì)（填“葉綠體”或“細(xì)胞質(zhì)”）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1是在某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長率隨CO₂濃度變化的情況，光合作用增長速率類似于加速度，因此只要增長速率大于零，光合作用強(qiáng)度就不斷增加．圖中可以看出，BC段增長速率最大，到D點(diǎn)是增長速率降為0，此時(shí)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大．圖2曲線表示水生植物在光照和二氧化碳濃度等環(huán)境因素影響下光合速率變化的影響．圖3表明溫度變化對光合作用的影響要高于對呼吸作用的影響．曲線①表示光合作用曲線，②表示呼吸作用曲線．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，D點(diǎn)是增長速率降為0，即達(dá)到二氧化碳飽和點(diǎn)，此時(shí)限制光合作用的因素不再是二氧化碳濃度而是光照強(qiáng)度或溫度．
（2）據(jù)圖2分析，t₁→t₂時(shí)間段光照增強(qiáng)，葉綠體類囊體薄膜上色素吸收的光能增加，水光解加快，O₂釋放量增多．
（3）據(jù)圖2分析，t₂時(shí)已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，t₂→t₃時(shí)間段里，限制光合速率的因素為CO₂濃度，所以光合速率將不再提高．
（4）t₄時(shí)將植物處于黑暗中，光反應(yīng)立即停止，但暗反應(yīng)仍能進(jìn)行，ATP仍然消耗，故短時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高．此時(shí)三碳化合物還原受阻，其還原的直接錯(cuò)誤減少．
（5）據(jù)圖3分析，發(fā)菜的呼吸速率為100，凈光合速率為150，真正的光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合速率=100+150=250μ mol O₂•mg^-1葉綠素•h^-1．發(fā)菜屬于原核生物，所以其光合作用的場所是細(xì)胞質(zhì)．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度　   
（2）葉綠體類囊體薄膜上色素吸收的光能增加，水光解加快   　葉綠體類囊體薄膜　    
（3）t₂→t₃時(shí)間段里，限制光合速率的因素為CO₂濃度
（4）升高     　降低
（5）250      　細(xì)胞質(zhì)

點(diǎn)評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查，考查光合作用過程中的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素及探究實(shí)驗(yàn)等方面的知識點(diǎn)．解答本題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實(shí)驗(yàn)裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．