Question

某科研小组在测定某种植物在不同温度下的总光合速率时，根据记录数据绘制的柱状图如图1所示。图2为该植物叶肉细胞内进行的暗反应示意图。请回答下列问题：

（1）据图1分析，该实验中光照强度属于____________变量，各实验组需要提供____________的光照强度，以保证实验顺利的进行。

（2）其他因素不变的情况下，据图1可知，在光照下该植物较适合生长在____________℃的环境中；在15℃时，光合作用有机物的合成速率为呼吸有机物消耗速率的____________倍。

（3）当温度从5℃升至20℃时，图2中a、b过程均会加速，原因是____________；当光照强度由强变弱时，图2中A、B、C的含量较先受到影响的是____________。

Answer

无关 保持相同且最好是适宜强度 25 3.5 与光合作用有关的酶活性升高 C

【解析】

光合作用与细胞呼吸的计算：

（1）净光合速率和总光合速率的关系：总光合速率=净光合速率+呼吸速率。

（2）净光合速率和总光合速率的判定方法：

图1中光照下CO2的吸收量代表净光合作用，黑暗条件下CO2的释放量代表呼吸作用，图2中A表示C5，B表示C3，C表示[H]，a表示CO2的固定，b表示C3的还原。

（1）由图1的坐标轴可知，自变量是温度，因变量是净光合速率（用光照下CO2的吸收量表示）和呼吸速率（用黑暗中CO2的释放量表示），因此光照强度是无关变量，要保持相同且最好是适宜强度。

（2）分析图1可知，在25℃下，光照下吸收的CO2量最多，因此表明该温度下较适合植物生长。在15℃下，黑暗中释放的CO2是1mg/h，而光照下吸收的CO2是2.5mg/h，表明呼吸速率和净光合速率分别为1mg/h和2.5mg/h。总光合作用速率=呼吸速率+净光合速率=1+2.5 =3.5mg/h。因此总光合速率是呼吸速率的3.5倍。

（3）过程a和b需要多种酶的催化，而酶的活性受到温度的影响。由图1及（2）的分析可知，光合作用的最适宜温度是25℃，因此从15℃升高到25℃，与光合作用有关的酶活性升高，所以过程a和b均会加速。光照强度由强变弱，会导致光反应减弱，因此ATP和[H]（C）的生成会先受到影响而减少。