Question

在充满N₂与CO₂的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO₂充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图所示，请回答问题。

（1）6～8 h间，光合速率          （大于、小于）呼吸速率，容器内的O₂含量        ，CO₂含量           ，植株干重             。

（2）9～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是        ；10 h时不再产生ATP的细胞器是         ；若此环境因素维持不变，容器内的O₂含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即              停止ATP的合成，            成为ATP合成的唯一场所。

（3）若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。

Answer

（1）大于，上升，下降，增加；

（2）光照强度，叶绿体，线粒体，细胞质基质；

（3）呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降。

【解析】（1）由图像直接可以看出，6～8 h间，光合速率大于呼吸速率，从而产生的氧气多于消耗的氧气，使容器内的O2含量；相应地，CO2含量下降，植株干重增加。（2）影响光合作用的主要因素是光照强度和CO2浓度，在9～10 h间，植物的呼吸速率变化不大，说明引起光合速率下降的因素最可能是光照强度；10 h后，光合速率降至零，叶绿体将不再产生ATP；在这种情况下，植物将继续消耗氧气进行有氧呼吸，使氧气含量进一步降低，甚至导致线粒体也无法进行活动，而只能依靠细胞质基质进行无氧呼吸来产生ATP。（3）若在8 h时，将容器置于冰浴中，由于相关酶的活性因降温而下降，导致呼吸速率下降。