Question

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

（1）圖中N（光補(bǔ)償點(diǎn)），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(qiáng)度時(shí)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(qiáng)度為___________k1x范圍內(nèi)時(shí)，表現(xiàn)為有機(jī)物積負(fù)累值；此時(shí)植物細(xì)胞內(nèi)消耗[H]的場(chǎng)所有______________________________________。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為12k1x時(shí)，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(shí)，如果要使A植物在一晝夜有機(jī)物的積累量大于0，則白天的平均光照強(qiáng)度應(yīng)大于________klx.

Answer 1

【答案】大于 光照強(qiáng)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(qiáng)度（CO2濃度）為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。
②當(dāng)二氧化碳的吸收量為0時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。
③當(dāng)二氧化碳的吸收量小于0時(shí)，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。
④當(dāng)二氧化碳的吸收量大于0時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。

（1）分析題圖可知，縱坐標(biāo)為CO2吸收速率，光照強(qiáng)度為0時(shí)，CO2的吸收速率是負(fù)值，說(shuō)明曲線表示的是植物的凈光合速率，N點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)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(jìn)行光合作用的為葉肉細(xì)胞，體內(nèi)所有細(xì)胞都進(jìn)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(qiáng)度的增加，A植物的光合速率繼續(xù)增加，因此此時(shí)限制其CO2吸收量的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；由B植物曲線可知，隨著光照強(qiáng)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(shí)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(qiáng)度為3klx時(shí)，光合速率等于呼吸速率，凈光合速率為0，光照強(qiáng)度小于3klx時(shí)，光合速率小于呼吸速率，光照強(qiáng)度大于3klx時(shí)，光合速率大于呼吸速率，所以當(dāng)光照強(qiáng)度在0~3klx范圍內(nèi)時(shí)，有機(jī)物負(fù)積累。此時(shí)，細(xì)胞既可以進(jìn)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(jìn)行光合作用在葉綠體基質(zhì)進(jìn)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(qiáng)度為12klx時(shí)，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(shí)，則晚上黑暗時(shí)間為24-8=16小時(shí)，黑暗時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用，白天時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用。要使A植物在一天有機(jī)物的積累量大于0，就是要保證8小時(shí)的凈積累的有機(jī)物要大于16小時(shí)呼吸消耗的有機(jī)物，設(shè)凈光合速率為xmg·m-2·h-1，則光照8小時(shí)的CO2吸收速率為8xmg·m-2·h-1，黑暗16小時(shí)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(shí)，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為9klx，所以白天的平均光照強(qiáng)度應(yīng)大于9klx。