Question

为了研究A、B两种植物对高温的反应，科学家用不同的温度处理这些植物的叶片，然后测定其光合作用和呼吸作用速率以及叶片的离子渗漏。研究结果如下图所示(注：对照实验在30℃时进行，每项温度处理的光合作用和呼吸作用速率均以与30℃时的数据比较所得的百分率表示)。请据图回答下列问题：

(1)细胞作为一个基本的生命系统，需要外界的能量供应，而光合作用和呼吸作用是物质和能量转变的两个重要生理过程。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用，其能量转移的具体途径是(用文字和箭头表示)　　　　　　 。

(2)从图中可以看出，当温度超过　　　　　之后，植物A的光合作用就会受抑制。温度与植物光合作用的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)对A、B两种植物而言，植物　　　　　可能生活在热带地区，判断的依据是　　　　　　　　　　　　　；对于光合作用与呼吸作用而言，　　　　过程对高温更敏感。

(4)从上图发现，在50℃左右的条件下，植物A、B的产量并不高，原因是　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)试分析高温抑制光合速率和呼吸速率的原因(至少要从两个方面分析)：

①　　　　　　　　　　　　　　　　；

②　　　　　　　　　　　　　　　　。

(6)从图中可以看出，高温时植物细胞的离子渗漏明显增加，机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。

 

Answer 1

(1)光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能(→生命活动)

(2)50℃　在一定范围内，植物的光合速率随温度的增加而增加，超过一定的限度，植物的光合速率则下降

(3)A　相对于植物B而言，植物A的光合作用和呼吸作用速率在较高的温度才开始下降(植物A适应高温环境的能力较强或植物A耐高温的能力更强)　光合作用

(4)高温下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以净光合速率很低，有机物的积累量减少，产量低

(5)①气孔在高温时关闭(CO₂浓度下降)　②水分减少　③酶在高温时活性降低甚至变性失活　④高温破坏了叶绿体及线粒体膜(任选两方面)

(6)细胞膜失去选择透过性；蛋白质载体变性失活；膜的通透性增大

 

生命系统所需能量的根本来源是光能，光能转变成生命活动能源的过程：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能(→生命活动)，此间经植物的光合作用和呼吸作用；环境温度通过影响酶的活性和气孔的开闭而影响光合作用，图中信息显示，植物A对高温的耐受性要高于植物B，植物B在40℃时光合作用就开始减弱，而A则从50℃时开始。在较高温度时，光合作用速率下降而呼吸作用速率较高，有机物的净积累量减小，因而产量较低。高温可使蛋白质变性，进而影响其功能。