Question

某研究小组的同学开展了“探究低温对植物光合作用的影响”课题研究。将15℃生长的某品种植物置于10℃下低温处理，其他培养条件相同。一周后，测得叶肉细胞叶绿体内载体蛋白X（位于类囊体上，运载H⁺从高浓度到低浓度一侧并同时催化ATP的合成）含量下降，固定CO₂的酶Y含量下降；测得植物低温处理前后光合作用强度变化如图所示。请回答：

(1)H⁺通过类囊体膜的方式是___________（填“自由扩散”、 “协助扩散”或“主动运输”），酶Y位于叶绿体______________________。

(2)由图可知在低温下利用___________（填“弱光”或“强光”）的能力更强。

(3)综合题中信息及所学知识，植物最大光合速率下降的原因可能是低温处理降低了___________，从而影响了光合作用的___________阶段。

Answer

协助扩散 基质 弱光 酶的活性和含量（及载体蛋白X含量） 光反应和暗反应

【解析】

1.分析题图：该实验的自变量是光照强度、温度；因变量是光合作用强度；据图判断，在一定光照强度范围内，两组光合作用强度随光照强度的改变而改变；

2.由此可知：不同温度光合作用强度不同，低温降低酶的活性，从而影响光合作用强度。

(1)根据题干“载体蛋白X (位于类囊体上，运载H+从高浓度到低浓度一侧并同时催化ATP的合成)”可以分析出H+通过类囊体膜，是从高浓度到低浓度一侧运输，并需要载体蛋白X协助，不需要消耗ATP，因此跨膜运输的方式是协助扩散；酶Y利用固定CO2的，因此酶Y位于叶绿体基质；

(2)由曲线图分析可知：10℃显著 低于15℃，说明其在低温下利用弱光的能力更强；

(3)综合题中信息及所学知识，低温处理降低了酶的活性和含量(及载体蛋白X含量)，从而影响了光合作用的光反应和暗反阶段，导致植物最大光合速率下降。