Question

将某植物置于密闭玻璃罩内，在25℃恒温条件下，测定该植物对某气体的吸收或释放量随光照强度的变化，实验结果如图所示。据图回答下列问题：

（1）实验所测的气体应为     。  

（2）b点时罩内该气体量保持不变的情况下，其叶肉细胞中该气体的产生量     （大于/等于/小于）消耗量。  

（3）植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，若将温度从25℃提高到30℃时，

a点将 移。  

（4）若其他条件不变，对该植物追施适量氮肥，光合作用增强，原因是N元素是参与光合作用中的许多重要物质如                （至少一例）的组成成分。 

（5）光照条件下若玻璃罩内低氧高二氧化碳时，细胞内的Rubisco酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；当高氧低二氧化碳情况下，该酶却催化C₅与O₂反应，经一系列变化后生成CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。  

①在低氧高二氧化碳条件下，Rubisco酶所催化反应的具体场所是     。  

②在北方夏季晴朗的中午，细胞内O₂/CO₂值    （升高/降低），此时有利于     （光呼吸/光合作用）过程。

Answer

（1）O2

（2）大于

（3）上

（4）叶绿素、酶、膜蛋白、磷脂、NADPH（任写一个）

（5）①叶绿体基质 ②升高 光呼吸

【解析】（1）当光照强度为0时，即植物体只进行呼吸作用，植物吸收该气体的量是V1；随着光照强度的增强，该气体的吸收量逐渐减少，直到表现为释放该气体，因此可以推知该气体是O2。

（2）植物体只有含叶绿体的细胞（一般是叶肉细胞）才能进行光合作用产生氧气，而绝大多数细胞是不含叶绿体的，只能通过呼吸作用消耗氧气。b点时罩内氧气保持不变，表示植物体的叶肉细胞进行光合作用制造的氧气与植物体全部细胞呼吸作用消耗的氧气相等，由此说明叶肉细胞氧气的产生量大于消耗量。

（3）a点表示植物只进行呼吸作用，呼吸作用的最适温度是30℃，若温度由25℃提高到30℃，则与呼吸作用有关的酶活性升高，所以呼吸作用强度会增强，吸收的氧气量会更多，所以a点上移。

（4）N元素是与光合作用有关的叶绿素、酶、膜蛋白、磷脂、NADPH的组成成分。

（5）①在低氧高二氧化碳条件下，细胞内的Rubisco酶催化C5与CO2反应，完成光合作用，这是光合作用的暗反应，场所是叶绿体基质。②在北方夏季晴朗的中午，细胞中O2含量升高，CO2含量降低，所以细胞内O2/CO2值升高，此时Rubisco酶催化C5与O2反应，经一系列变化后生成CO2，有利于光呼吸进行。

【考点定位】光合作用的基本过程；影响光合作用速率的环境因素

【名师点睛】影响光合作用的环境因素

1．光合作用强度

(1)含义：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。

(2)指标：一定时间内

2．光照强度对光合作用强度的影响

A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；

AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；

B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；

BC段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；

C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。

影响因素：

A点：温度（主要因素，该点与遗传有关，因为酶是由基因决定的）

AC：光照强度

C点及之后：CO2浓度（主要）、温度、水、矿质元素、色素、酶的活性和含量

注意：B和C点只能左右移动

3．CO2浓度对光合作用强度的影响

图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B′点都表示CO2饱和点。

影响因素：设呼吸作用强度对应的点是D，设B对应的CO2吸收量的点是E

D点：温度（主要因素，该点与遗传有关，因为酶是由基因决定的）

DE：CO2浓度

D点及之后：光照强度（主要）、温度、水、矿质元素、色素、酶的活性和含量

注意：A和B点只能左右移动

4．温度对光合作用强度的影响

光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。光合作用有关的酶不耐高温，呼吸作用有关的酶耐高温。

5.含水量

水对光合作用的影响有两个方面：一、若植物失水、会导致气孔关闭，二氧化碳供应部足，抑制了暗反应；二、作为光反应的原料。前者的影响更大。细胞含水量过高也会抑制生命活动。

6.矿质元素

构成光合作用有关的酶、色素和结构等物质和结构的组成成分，缺乏会影响光合作用。（但注意若溶液浓度过高，植物细胞会失水，影响生命活动）