Question

【題目】在30℃和適當的CO2濃度條件下，將某植物的葉片在不同光照強度下處理，測定其光合作用速率，結果如下表（表中正值表示CO2的吸收量，負值表示CO2的釋放量。）。

光照強度（千勒克司）	CO2變化量（CO2㎎/100cm2葉小時）
0	﹣4
1.0	﹣2
2.0	0
3.0	2
4.0	4
5.0	6
6.0	8
7.0	10
8.0	12
9.0	12

（1）葉片的呼吸速率是_____（CO2mg/100cm2葉小時）。在光照強度為_____千勒克司時，葉片光合作用合成量和呼吸消耗量相等。

（2）將該植物葉片置于8千勒克司光照下10小時，黑暗中14小時，則每100cm2葉片產生的葡萄糖中有_____毫克轉化為淀粉。

將該植物葉片置于35℃以上不同的溫度條件下，測定其光合作用和呼吸作用的速率。圖（一）為總光合作用速率，圖（二）在黑暗條件下測定。

（3）該植物光合作用、呼吸作用開始受抑制的溫度分別是_____℃、_____℃。

（4）對于光合作用和呼吸作用來說，對熱較為敏感的是_____作用，你應用的實驗證據是_____。

（5）寫出高溫導致光合作用和呼吸作用受抑制的兩個可能原因：_____；_____。

（6）該植物受熱致死的臨界溫度是_____℃左右，你應用的實驗證據是_____。

（7）蔬菜在生長過程中長期處于不致死的高溫影響下，生長緩慢。請根據本研究結果，解釋導致該結果的原因_____。

Answer 1

【答案】4 2 43.6 40 50 光合 相對于呼吸作用速率，光合作用速率在較低的溫度下開始下降 氣孔在高溫時關閉 高溫使光合作用的暗反應及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至變性失活 52 在這一溫度呼吸作用速率降至零，顯示細胞死亡 在不致死的高溫情況，同溫條件下，呼吸作用速率較光合作用高，糖的凈產量減少，故蔬菜、水果貯存的糖分較少

【解析】

(1) 植物在光照強度為零時不能進行光合作用，但能進行呼吸作用，此時表中的CO2變化量為4（CO2mg/100cm2葉小時），即為葉片的呼吸速率。表中信息顯示：當光照強度為2千勒克司時，CO2變化量為0（CO2mg/100cm2葉小時），說明葉片光合作用合成量和呼吸消耗量相等。

(2) 在8千勒克司光照下，該植物葉片的凈光合速率（CO2的吸收量）＝12（CO2㎎/100cm2葉小時），呼吸速率＝4（CO2mg/100cm2葉小時）。因此將該植物葉片置于8千勒克司光照下10小時，黑暗中14小時，每100cm2葉片CO2的吸收量＝12×10－4×14＝64 mg，因此轉化為淀粉的葡萄糖的量＝（180×64）÷（6×44）≈43.6 mg。

(3) 依題意并分析圖示可知：圖（一）為總光合作用速率，光合作用速率在40℃時開始下降；圖（二）為在黑暗條件下測定的呼吸作用速率，呼吸作用速率在50℃時開始下降，所以該植物光合作用、呼吸作用開始受抑制的溫度分別是40℃、50℃。

(4) 結合對(3)的分析可知：該植物的光合作用、呼吸作用開始受抑制的溫度分別是 40℃、50℃。相對于呼吸作用速率，光合作用在較低的溫度下開始下降，所以對于光合作用和呼吸作用來說，對熱較為敏感的是光合作用。

(5) 高溫條件下，蒸騰作用過強，植物細胞失水過多，引起氣孔在高溫時關閉，植物葉片與外界環境進行氣體交換的過程受阻；高溫使光合作用的暗反應及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至變性失活。以上所述為高溫導致光合作用和呼吸作用受抑制的兩個可能原因。

(6) 只有活細胞才能進行呼吸作用。分析圖（二）可知：在52℃左右時，呼吸作用速率降至零，顯示細胞死亡，說明該植物受熱致死的臨界溫度是52℃左右。

(7) 結合對(6)的分析可知：該植物受熱致死的臨界溫度是52℃左右。依題意并對比分析圖（一）和圖（二）可知：在不致死的高溫情況下，同溫條件時，呼吸作用速率較光合作用速率高，糖的凈產量減少，故蔬菜、水果儲存的糖分較少，因此水果和蔬菜在生長過程中，長期處于不致死的高溫影響下，生長緩慢。