Question

为研究某植物的生理活动，某生物兴趣小组分别设置了不同温度的8个大棚，CO₂浓度及其他外界条件相同且适宜，测得该植物的净光合速率和黑暗条件下的呼吸速率相对值如表。请回答下列问题：

温度（℃）	20	25	30	35	40	45	50	55
净光合作用速率相对值	2	4	5	3	0	﹣4	﹣3	﹣2
呼吸速率相对值	2	3	3.5	4.5	5	4.5	3	2

（1）若大棚中每天光照、黑暗各12h，则8个大棚中的植物能够正常生长的是温度为_____℃的几个大棚，在温度为_____℃时该植物的光合产物积累最快；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）线粒体内膜向内折叠形成的结构名称为_____，这种结构的意义是_____； 从而有利于细胞呼吸相关酶的附着和反应的顺利进行。

（3）捕获光能的色素附着在叶绿体的_____上，其中类胡萝卜素主要吸收_____。

（4）若设计实验探究光合作用生成的有机物（假设为葡萄糖）中的氧元素来自水还是来自二 氧化碳（不考虑呼吸作用的影响，检测具体方法不做要求）请写出实验思路：_____。

Answer

25℃ 30℃ 30℃与光合作用有关的酶及与呼吸作用有关的酶的最适温度不同 嵴 增大了线粒体内膜的表面积 类囊体薄膜 蓝紫光 进行两组光合实验：第一组向植物提供H20和C18O2；第二组向同种生理状态相同的植物提供H218O和CO2，其他条件相同且适宜，检验两组葡萄糖中氧元素是否含18O

【解析】

分析表格数据可知，在40℃条件下，净光合速率相对值为0，即光合作用速率等于呼吸作用速率。每天交替进行12h光照、12h黑暗，20℃时，24h内有机物的积累量为2﹣2＝0；25℃时，24h内有机物的积累量为4﹣3＝1；30℃时，24h内有机物的积累量为5﹣3.5＝1.5；35℃时，24h内有机物的积累量为3﹣4.5＝﹣1.5；40℃时，24h内有机物的积累量为0﹣5＝﹣5；45℃时，24h内有机物的积累量为﹣4﹣4.5＝﹣8.5；50℃时，24h内有机物的积累量为﹣3﹣3＝﹣6；55℃时，24h内有机物的积累量为﹣2﹣2＝﹣4。当24h内有机物的积累量大于零，该植物能长期正常生长。

（1）植物能够正常生长必须保证一昼夜有机物的积累量大于0，据表和分析可知，20℃、25℃、30℃、35℃、40℃时，一昼夜植物有机物的积累量分别为0、1、1.5、﹣1.5、﹣5，由此可知，温度为25℃、30℃时，植物体能够正常生长，在温度为30℃时，该植物的净光合速率最大，光合产物积累最快。温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同，其原因是与光合作用有关的酶及与呼吸作用有关的酶的最适温度不同。

（2）线粒体内膜向内折叠形成的结构称为嵴，这种结构的意义是增大了线粒体内膜的表面积，有利于细胞呼吸相关酶的附着和反应的顺利进行。

（3）捕获光能的色素附着在叶绿体的类囊体薄膜上，其中类胡萝卜素主要吸收太阳光中的蓝紫光。

（4）探究植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2的实验思路：

进行两组光合实验：第一组向植物提供H2O和C18O2；第二组向同种生理状态相同的植物提供H218O和CO2，其他条件相同且适宜，检验两组葡萄糖中氧元素是否含18O。