Question

20．以某植物为实验材料，研究不同温度对其光合作用速率和呼吸速率的影响（以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，单位：μmol CO₂•m^-2•s^-1），结果如图所示，请分析回答下列问题：
（1）此植物在黑暗条件下释放的CO₂来自有氧呼吸的第二阶段，该阶段发生的场所是线粒体基质．此植物在光照条件下吸收的CO₂参与光合作用的暗反应阶段．
（2）在5℃条件下，此植物的光合作用速率和呼吸速率均较低，其原因是温度较低，与光合作用和呼吸作用相关的酶活性都很低．
（3）在40℃的光照条件下，此植物叶肉细胞中有机物的量增加（填“增加”“不变”或“减少”），其原因是在温度为40℃时，此植物净光合速率大于0，有机物积累．该条件下植物的实际光合速率为2.0μmol CO₂•m^-2•s^-1．

Answer 1

分析 由题图和题意知，该题的知识点是光合作用和呼吸作用，图中实线黑暗条件下二氧化碳的释放量，表示呼吸作用强度随温度变化而变化的曲线，虚线是光照条件下二氧化碳的吸收量，表示净光合作用强度，是植物净光合作用强度随温度变化而变化的曲线；实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度．

解答 解：（1）黑暗条件下，只进行呼吸作用，二氧化碳产生于有氧呼吸第二阶段；有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中；植物在光照条件下吸收的CO₂参与光合作用的暗反应阶段．
（2）光合作用和呼吸作用都是酶促反应，酶的活性受温度影响，温度较低，酶活性低，因此5℃条件下，此植物的光合作用速率和呼吸速率均较低．
（3）由分析可知，虚线是净光合作用强度，温度为40℃时，植物净光合作用强度大于0，因此植物叶肉细胞中，有机物含量增加；此时净光合作用强度和呼吸作用强度都是1μmol CO₂•m^-2•s^-1，实际光合作用强度是2μmol CO₂•m^-2•s^-1．
故答案为：
（1）二     线粒体的基质     暗反应
（2）温度较低，与光合作用和呼吸作用相关的酶活性都很低
（3）增加       在温度为40℃时，此植物净光合速率大于0，有机物积累    2.0

点评 本题的知识点是光合作用和有氧呼吸过程的物质变化和场所，光合作用和细胞呼吸之间的关系，旨在考查学生理解并掌握所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会分析题图曲线进行图文转换．