Question

18．科研人員對溫室大棚內(nèi)栽種的某種植物進(jìn)行了相關(guān)研究：甲圖表示該植物光合作用速率（%）與葉齡的關(guān)系，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片成熟并充分展開．乙圖曲線1、2分別表示植物的實際光合量和凈光合量．丙圖表示自然種植的大棚和人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)該植物光合速率曲線．根據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）由甲圖分析：新形成的嫩葉相對光合速率較低，從光反應(yīng)角度分析可能的原因是光合色素含量少
和受光面積小導(dǎo)致吸收光能少．其吸收的光能有兩方面的用途：一是將水分解成O₂和[H]，二是在有關(guān)酶的催化下形成ATP．
（2）由乙圖分析：最有利于積累有機(jī)物的溫度是25℃；假如植物生活在12小時光照，12小時黑暗的環(huán)境中，則在溫度達(dá)到35℃時，植物就不能生長．
（3）由丙圖分析：①7-8時限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
②分析兩條曲線的變化規(guī)律可知：人工施加CO₂的最佳時間是8時，圖中陰影部分面積表示人工施加二氧化碳后有機(jī)物的增加量．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、含水量和礦質(zhì)元素的含量等；
影響光合作用的內(nèi)因包括：色素的含量、酶的數(shù)量以及五碳化合物的含量等．
據(jù)圖分析：圖甲中，在一定范圍內(nèi)，隨葉齡的增加光合速率增強(qiáng)，但是超過B點后，隨著葉齡的增加而減慢；
圖乙中，實際光合量=凈光合量+呼吸作用消耗量；
圖丙看出，使用二氧化碳有助于提高植物的光合速率．

解答 解：（1）由甲圖分析：題中提出，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片成熟并充分展開，因此AB段由于受光面積小、光合色素含量少，導(dǎo)致光反應(yīng)吸收光能少，因此新形成的嫩葉凈光合速率較低．色素吸收的光能可以將水光解為氧氣和[H]，同時在有關(guān)酶的催化下形成ATP．
（2）由乙圖分析：在25℃時，植物的凈光合量最高，最有利于積累有機(jī)物．圖中還看出，植物的實際光合量和凈光合量的差值越來越大，表明呼吸速率在不斷增強(qiáng)．假如植物生活在12小時光照，12小時黑暗的環(huán)境中，要保證植物生長，白天的凈光合速率應(yīng)大于夜間的呼吸速率；但是圖中則在溫度達(dá)到35℃時，植物的凈光合速率為20，呼吸速率=總光合速率-凈光合速率=40-20=20，并且此后兩種差距不斷增大，因此植物溫度達(dá)到35℃時，就不能生長．
（3）①由丙圖分析，7-8時光合速率不斷增強(qiáng)，這是光照強(qiáng)度不斷增加的結(jié)果，因此此時間段內(nèi)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度；此時葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，因此葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
②丙圖中看出，8點時自然種植的大棚的光合速率迅速下降，這是受到大棚中二氧化碳濃度的限制，而人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)光合速率仍在增加，因此人工施加CO₂的最佳時間是8時．由于二氧化碳吸收用于合成有機(jī)物，因此圖中陰影部分面積表示人工施加二氧化碳后植物有機(jī)物的增加量．
故答案為：
（1）光合色素含量少  O₂和[H]ATP   
（2）25℃35℃
（3）①光照強(qiáng)度   葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
②8    人工施加二氧化碳后有機(jī)物的增加量

點評 本題考查了影響光合作用的因素以及光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系，解答時考生要明確影響光合作用的因素包括外因和內(nèi)因，因此在分析甲圖時應(yīng)結(jié)合兩種因素分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程；在解答乙圖時，明確總光合速率=凈光合速率+呼吸速率；大棚中影響光合速率的主要環(huán)境因素為二氧化碳濃度．