Question

【題目】如圖表示在溫度適宜的條件下測得的A、B兩種植物的光合作用強度與光照強度的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中N（光補償點），A植物的葉肉細(xì)胞光合作用生成的氧氣_______（填“相等”“大于”或“小于”）其細(xì)胞呼吸利用的氧氣。光照強度時刻限制A和B植物CO2吸收量的主要環(huán)境因素分別是____________________

（2）A植物在光照強度為___________k1x范圍內(nèi)時，表現(xiàn)為有機物積負(fù)累值；此時植物細(xì)胞內(nèi)消耗[H]的場所有______________________________________。

（3）當(dāng)光照強度為12k1x時，B植物光合作用固定的CO2量約為_____mg·m—2·h—1；假設(shè)一天光照8小時，如果要使A植物在一晝夜有機物的積累量大于0，則白天的平均光照強度應(yīng)大于________klx.

Answer 1

【答案】大于 光照強度、CO2濃度 0～3 葉綠休基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜 8 9

【解析】

據(jù)圖分析：①當(dāng)光照強度（CO2濃度）為0，此時只進行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細(xì)胞呼吸的強度。
②當(dāng)二氧化碳的吸收量為0時，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細(xì)胞呼吸強度。
③當(dāng)二氧化碳的吸收量小于0時，此時細(xì)胞呼吸強度大于光合作用強度。
④當(dāng)二氧化碳的吸收量大于0時，光合作用強度大于呼吸作用強度。

（1）分析題圖可知，縱坐標(biāo)為CO2吸收速率，光照強度為0時，CO2的吸收速率是負(fù)值，說明曲線表示的是植物的凈光合速率，N點為光補償點，此時刻，A植物凈光合作用釋放的氧氣等于0，A植物體內(nèi)能進行光合作用的為葉肉細(xì)胞，體內(nèi)所有細(xì)胞都進行細(xì)胞呼吸，局部的葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的氧氣=全部細(xì)胞細(xì)胞呼吸消耗的氧氣，故葉肉細(xì)胞自身的光合作用產(chǎn)生的氧氣＞其自身利用的氧氣。由A植物曲線可知，隨著光照強度的增加，A植物的光合速率繼續(xù)增加，因此此時限制其CO2吸收量的主要環(huán)境因素是光照強度；由B植物曲線可知，隨著光照強度的增加，B植物的光合速率不再增加，且由題干可知溫度適宜，因此此時限制其CO2吸收量的主要環(huán)境因素是CO2濃度。

（2）分析圖可知，A植物在光照強度為3klx時，光合速率等于呼吸速率，凈光合速率為0，光照強度小于3klx時，光合速率小于呼吸速率，光照強度大于3klx時，光合速率大于呼吸速率，所以當(dāng)光照強度在0~3klx范圍內(nèi)時，有機物負(fù)積累。此時，細(xì)胞既可以進行呼吸作用在線粒體內(nèi)膜上[H]與氧氣反應(yīng)生成水并釋放能量，也可以進行光合作用在葉綠體基質(zhì)進行暗反應(yīng)［H］參與三碳化合物的還原。

（3）據(jù)圖可知A植物的呼吸速率為4mg·m2·h1，B植物的呼吸速率為2mg·m-2·h-1，當(dāng)光照強度為12klx時，B植物光合作用固定的CO2量即真光合速率，真光合速率=凈光合速率+呼吸速率=6+2=8mg·m-2·h-1。假設(shè)一天光照8小時，則晚上黑暗時間為24-8=16小時，黑暗時植物只進行呼吸作用，白天時，植物既進行光合作用又進行呼吸作用。要使A植物在一天有機物的積累量大于0，就是要保證8小時的凈積累的有機物要大于16小時呼吸消耗的有機物，設(shè)凈光合速率為xmg·m-2·h-1，則光照8小時的CO2吸收速率為8xmg·m-2·h-1，黑暗16小時的呼吸速率為16×4=64mg·m-2·h-1，若要8x＞64，則x＞8mg·m-2·h-1，由圖可知凈光合速率為8mg·m-2·h-1時，所對應(yīng)的光照強度為9klx，所以白天的平均光照強度應(yīng)大于9klx。