Question

【题目】科学家在测定烟草光合速率实验中观察到植物的绿色细胞在光照下不仅进行CO2的吸收，同时存在依赖光吸收O2、释放CO2的反应，即光呼吸。光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应。请回答下列问题：

（1）增施CO2是提高温室植物产量的主要措施之一，若要用实验证明植物光合作用需要CO2，则实验组（经过暗处理的植物叶片）中须用一定浓度的_______溶液去除装置中的CO2，并在一段时间后用碘液处理叶片材料，结果是实验组装置里的叶片___________。

（2）科学家测定烟草光合速率的实验中观察到在停止光照后的短时间内，叶片会大量释放CO2，即“CO2猝发”现象，如图所示。

①停止光照后，_________立即中断，而光呼吸并不马上停止，因此就有剩余的CO2释放，所以一般认为CO2猝发是光呼吸的残留阶段。图中_______（填字母）所代表的面积表示该植物在停止光照后一定时间内单位面积叶片光呼吸产生CO2的量。

②植物在光照条件下，图中A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用__________。在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图中___________（填“A”或“B”）的面积一定变小。

（3）光呼吸会消耗有机物，明显减弱光合作用，但随着研究的深入，人们发现在长时间抑制光呼吸条件下，植物不能正常生长。因为光呼吸既可消耗强光下的产物__________，又可防止强光下气孔关闭导致的____________，这在一定程度上起到保护光合色素免受强光破坏的作用。

Answer 1

【答案】NaOH（或KOH） 不显蓝色 光反应 D 固定CO2的量 A O2、ATP（和[H]） 细胞间隙CO2浓度过度降低

【解析】

识图分析可知，图中开始给予一定强度的光照，那么烟草既进行光合作用又进行细胞呼吸，且根据题意可知，烟草在进行光合作用的过程中，还同时存在依赖光吸收O2、释放CO2的反应，即光呼吸，因此图中照光过程中A+B+C的面积表示实际光合速率，即固定CO2的量，B面积表示细胞呼吸释放的CO2的量，C表示光呼吸释放的CO2的量。由于光照停止后，光呼吸并不马上停止，因此就有剩余的CO2释放，所以一般认为CO2猝发是光呼吸的残留阶段，因此图中D所代表的面积表示该植物在停止光照后一定时间内单位面积叶片光呼吸产生CO2的量。

（1）根据题意，用实验证明植物光合作用需要CO2，实验的自变量是CO2有无，因变量是是否有淀粉的的合成，通过碘液与淀粉变蓝表示。则实验组（经过暗处理的植物叶片）中须用一定浓度的NaOH（或KOH）溶液去除装置中的CO2，并在一段时间后用碘液处理叶片材料，由于实验组缺乏光合作用的原料二氧化碳，因此实验组没有淀粉的合成，结果是实验组装置里的叶片遇到碘液不显蓝色。

（2）①停止光照后，光反应立即停止。根据题意，而光呼吸并不马上停止，因此就有剩余的CO2释放，所以一般认为CO2猝发是光呼吸的残留阶段，因此图中D所代表的面积表示该植物在停止光照后一定时间内单位面积叶片光呼吸产生CO2的量。

②根据以上分析可知，植物在光照条件下，图中A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用的实际量，即光合作用固定CO2的量。在上述实验中，若提高温度、降低光照，则光合作用速率降低，细胞呼吸速率增大，那么图中面积A的面积一定变小。

（3）光合作用中光反应产生的产物是ATP、[H]和O2，因此光呼吸可以消耗强光下的产物ATP、[H]和O2，又可防止强光下气孔关闭导致的二氧化碳的吸收减少，避免了细胞间隙CO2浓度过度降低的现象，这在一定程度上起到保护光合色素免受强光破坏的作用。