Question

（10分）某科研机构研究在最适温度和CO₂浓度条件下，光照强度对海洋浮游植物“中肋骨条藻”光合作用的影响。图1为光合速率随光照强度变化的曲线图；图2表示光照强度对光化学猝灭率和非光化学猝灭率的影响（光化学猝灭率表示植物用于光反应的能量占吸收光能的比率，非光化学猝灭率表示植物用于热能散失的能量占吸收光能的比率）。回答下列问题：

（1）图1中的a点，中肋骨条藻叶肉细胞中产生ATP的细胞器是_________________________。

（2）据题可知，植物吸收光能的去向为_________________________________________。光照强度为1 500 Lux时，植物用于光反应的能量_______________ （填“>”“<”或“=”）植物用于热能散失的能量。

（3）限制图1中c点光合速率的主要因素是_____________________，其主要影响________________过程。

（4）在光照强度为0~1 000 Lux时，随着光照强度的增大，用于光合作用的光能逐渐__________________（填“增多”、“不变”或“减少”）。非光化学猝灭率随着光照强度的增强逐渐增大的生物学意义是_____________________________________________________________________。

Answer

（10分，除标明外，每空1分）

（1）线粒体和叶绿体

（2）用于光反应和用于热能散失 =（2分）

（3）光合色素、酶 光反应（2分）

（4）增多 以热能形式散失植物吸收的过量光能，使光合器官不会因为高强度的光照而受到损伤（2分，答案合理即可）

【解析】（1）图1中的a点，中肋骨条藻叶肉细胞可进行光合作用和呼吸作用，因此产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。（2）据题可知，植物吸收光能的去向为用于光反应和用于热能散失。由图2可知，光照强度为1 500 Lux时，光化学猝灭率等于非光化学猝灭率，且值均为0.5，说明植物用于光反应的能量等于植物用于热能散失的能量，均等于吸收光能的一半。（3）本实验是在最适温度和CO2浓度条件下进行的，且c点已经达到光饱和点，因此限制c点光合速率的因素为光合色素和酶，其主要是通过限制光反应的进行来影响光合作用速率的。（4）结合图1、图2可知，在光照强度为0~1 000 Lux时，随着光照强度的增大，虽然光化学猝灭率降低，但光合速率相对值增高，用于光合作用的光能逐渐增多。随着光照强度的增大，非光化学猝灭率逐渐增大，说明植物以热能散失的能量逐渐增多，以散失植物吸收的过量光能，使光合器官不会因为高强度的光照而受到损伤。