Question

2．若测定A、B两种植物的叶片在不同温度下光合作用和呼吸作用速率结果如下图所示．对照实验是在30℃时进行的．请回答：

（1）A、B两种植物中，最可能原产于热带地区的是植物A，判断理由是在较高温度下植物A还能进行光合作用和呼吸作用．
在其他条件不变的情况下，当气温由40℃升至45℃的过程中，植物B的叶绿体中ATP的合成速率降低（选填“加快”、“不变”或“降低”）．
（2）写出在高温时导致光合作用受抑制的两个原因．
①气孔在高温时关闭，光合作用所需CO₂供应不足；  ②酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体膜；水分减少．
（3）对A、B植物而言，光合作用对高温较为敏感，支持这一观点的实验证据是相对于呼吸作用，A、B植物的光合作用速率在较低的温度开始下降．
（4）导致植物A受热致死的临界温度是57℃，理由是呼吸作用速率降到0，显示细胞死亡．
（5）水果在生长季节如果长期处于不致死的高温环境中，甜度会较低．参考本研究的结果，说明产生这一现象的生理基础在不致死的高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以糖的净产量（积累量）减少，水果贮存的糖分较少．

Answer 1

分析 据图分析：图中可以看出在一定范围内，随着温度的增加，植物的光合作用和呼吸作用均有所减弱，只是相对于呼吸作用，A、B植物的光合速率在较低温时开始下降；但A植物的光合作用和呼吸作用温度较B植物高．

解答 解：（1）由图中可以看出，当温度超过50℃后，植物B的呼吸作用就会受抑制；A植物的光合作用和呼吸作用温度较B植物高，所以植物A最可能生活在热带地区．当温度升高时，相关酶的活性下降，因此ATP的合成速率降低．
（2）由于气孔在高温时关闭，光合作用所需CO₂供应不足；酶在高温时活性降低甚至变性失活以及高温破坏了叶绿体膜，都会导致光合速率降低，所以高温导致光合作用受抑制．
（3）图中可以看出，两植物的光合速率均在较低温度下就开始下降，因此可得光合作用对高温较为敏感．
（4）由于57℃时，呼吸作用速率降到0，而光合作用在52℃就降到0，因此可确定细胞已死亡．
（5）题干所需现象的生理基础是在不致死的高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以糖的净产量（积累量）减少，水果贮存的糖分较少．
故答案为：
（1）植物A    在较高温度下植物A还能进行光合作用和呼吸作用    降低
（2）气孔在高温时关闭，光合作用所需CO₂供应不足     酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体膜；水分减少
（3）相对于呼吸作用，A、B植物的光合作用速率在较低的温度开始下降 
（4）呼吸作用速率降到0，显示细胞死亡 
（5）在不致死的高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以糖的净产量（积累量）减少，水果贮存的糖分较少

点评 本题难度适中，考查了温度影响光合作用和呼吸作用强度的有关知识，在分析曲线图时，着重比较各植物光合作用和呼吸作用强度的变化以及A、B两植物两个生理作用的对温度的敏感度．