Question

【題目】如圖是某植物在某日早9：00--晚18：00期間，細胞間CO2濃度（曲線a）、呼吸作用（曲線b，以CO2釋放速率表示）及凈光合速率（曲線c，以CO2吸收速率表示）的變化情況．回答下列問題：

（1）圖中葉片的凈光合作用先后兩次下降，主要限制因素分別是_________、___________

（2）9：00至11：00胞間二氧化碳濃度下降的原因光合作用利用的CO2多于呼吸作用產生的CO2，此時葉肉細胞內氧氣的擴散方向是由葉綠體擴散至線粒體和細胞外．與11：00時相比，13：00時葉綠體中C5的濃度較_____（填“高”或“低”）．

（3）葉綠體內NADPH形成速率最快的時刻是_______，NADPH濃度最高的時刻是_________．

（4）16：00時，a、b、c三條曲線相交，此時真正光合作用速率為__________，圖中有機物積累最多的時刻是______．

Answer 1

【答案】二氧化碳濃度 光照強度 高 11：00 13：00 20μmolm-2s-1 18：00

【解析】

圖中曲線a表示胞間CO2濃度，圖中曲線顯示13：00時曲線有峰谷，這是由于光照強度過強導致氣孔關閉，二氧化碳吸收減少導致；曲線b表示呼吸速率，此處的呼吸速率主要受溫度的影響；曲線c表示凈光合速率，圖中出現午休現象，即由于氣孔關閉，二氧化碳濃度降低導致．

（1）圖中葉片的凈光合作用先后兩次下降，13：00左右下降是由于光照強度過強導致氣孔關閉，二氧化碳吸收減少導致，即主要限制因素為二氧化碳濃度；下午時間段下降，主要的限制因素是光照強度逐漸減弱．
（2）9：00至11：00時，光合作用利用的CO2多于呼吸作用產生的CO2，從而導致胞間二氧化碳濃度下降，此時由于光合作用大于呼吸作用，因此葉肉細胞內氧氣的擴散方向是由葉綠體擴散至線粒體和細胞外．與11：00時相比，13：00時二氧化碳濃度降低，二氧化碳固定減弱，因此葉綠體中C5的濃度較高．
（3）曲線中總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因此圖中11：00時植物的總光合速率最大，光反應最強，因此葉綠體內NADPH形成速率最快；但是由于13：00暗反應受阻，導致此時的NADPH濃度最高．
（4）16：00時，a、b、c三條曲線相交，此時真正光合作用速率=凈光合速率+呼吸速率=10+10=20μmolm-2s-1；圖中只要凈光合速率大于0，就始終具有有機物的積累，因此圖中有機物積累最多的時刻是18：00．