Question

柱花草是我国南方地区重要的豆科牧草，对低温胁迫较为敏感，易发生冷害。下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合速率等相关指标。请回答下列问题：   

处理	氧气释放速率 （mmol O2/GFW·h）	细胞内ATP含量 （mmol/DW）
对照（20 ℃）	16．28	286．38
低温处理（6 ℃）	3．09	127．67
高温处理（36 ℃）	14．51	237．74

（1）20 ℃时，柱花草叶肉细胞中能够消耗水并伴随着［H］产生的场所有__________________。与对照组相比，高温处理相同的时间，柱花草光合作用制造的有机物量______________（填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”）。

（2）据表分析，低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面：一方面是低温导致类囊体薄膜结构受到破坏，____________________________________；另一方面，低温使________________降低，从而导致暗反应速率降低。

（3）研究发现，大气CO₂倍增处理柱花草15 d后，柱花草的叶面积增大了47．5%，单位时间内叶肉细胞有机物积累量增加了14．7%，则大气CO₂倍增处理柱花草15 d后其叶肉细胞的平均光合作用速率________________（填“增大”“减小”或“不变”），理由是_______________________________。

Answer

类囊体薄膜和线粒体基质无法确定使光反应阶段生成的ATP、［H］均减少与暗反应有关的酶活性减小柱花草的叶面积增大了47．5%，但是其单位时间内叶肉细胞有机物积累量仅增加了14．7%

【解析】

影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO2浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素。二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段，与五碳化合物固定成三碳化合物。提高二氧化碳浓度，会加速二氧化碳的固定。与对照组相比，高温处理相同的时间，由于不知道对照组与高温处理组柱花草的呼吸速率，因此不能确定二者光合作用制造的有机物量（真正光合速率）的大小关系。

20 ℃时，柱花草叶肉细胞中能够消耗水并伴随着［H］产生的生理过程有光反应阶段和有氧呼吸第二阶段，场所分别是类囊体薄膜和线粒体基质。与对照组相比，高温处理相同的时间，柱花草光合作用制造的有机物量无法确定。（2）据题表分析，低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面：一方面是低温导致类囊体薄膜结构受到破坏，使光反应阶段生成的ATP、［H］均减少；另一方面，低温使与暗反应有关的酶活性降低，从而导致暗反应速率降低。（3）研究发现，大气CO2倍增处理柱花草15 d后，柱花草的叶面积增大了47．5%，但是其单位时间内叶肉细胞有机物积累量仅增加了14．7%，因此大气CO2倍增处理柱花草15 d后其叶肉细胞的平均光合作用速率减小