Question

某科研小组为研究温度变化对某栽培植物生长的影响，在光照、CO₂浓度及其他外界条件适宜且恒定的条件下，测得植物叶肉细胞净光合速率及在黑暗条件下呼吸速率的相对值如下表；在不同温度下该植物叶肉细胞间的CO₂浓度相对值如下图。请分析回答：

（1）表中数据表明：该植物在温度为_____℃，光合产物的积累最快；温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同，其原因是__________________________________。

（2）在40℃条件下，该植物叶肉细胞的胞间CO₂浓度应处在图中的____点，判断依据是___________________。图中d点时，叶肉细胞所处的温度是_____℃（填表中温度）。

（3）每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能长期正常生长的温度为____（填表中温度）。理由是________。

Answer

（1）30 光合酶和呼吸酶的最适温度不同

（2）c 因光合作用速率等于呼吸作用速率叶肉细胞无CO2的吸收和释放 45

（3）25℃和30℃ 24h内有机物的积累量大于零

【解析】

试题分析：（1）净光合速率最大时，光合产物的积累最快，此时对应的温度是表中的30温度。表中数据显示：40℃时呼吸速率的相对值最大，说明呼吸酶的最适温度是40℃左右；实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，分析表中各温度下的数据可知，30℃时，实际光合速率为5＋3．5＝8．5，高于其他温度，说明光合酶的最适温度是30℃左右。综上所述，光合酶和呼吸酶的最适温度不同，所以温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同。

（2）在40℃条件下，净光合速率相对值为零，说明此时光合作用速率等于呼吸作用速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放，所以该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的c点。图中d点时，胞间CO2的相对值最高，说明净光合速率的相对值最小，所以叶肉细胞所处的温度是45℃。

（3）只有一昼夜有机物积累植物才能正常生长。若每天交替进行12h光照、12h黑暗，则该植物有机物积累量＝净光合速率×12－呼吸速率×12＝（净光合速率－呼吸速率）×12，据此分析表中数据可知：在25℃和30℃时，24h内有机物积累量均大于零，该植物能长期正常生长。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。