Question

植物的CO₂补偿点是指由于CO₂的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中 的CO₂浓度，研究植物的CO₂补偿点，并在生产实践中，适当增施CO₂是提高农作物 产量的主要措施之一。回答下列相关问题：

（1）植物细胞产生CO₂的场所有______。已知甲种植物的CO₂补偿点大于乙种植物，将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜光照 等条件下培养。当乙种植物净光合速率为0时，甲种植物净光合速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）0。若适当降低光照强度，乙植物的CO₂补偿点将______（填“变大’，、“不变”或“变小”），原因是__________________。

 （2）研究者以黄瓜为材料进行实验发现：增施CO₂时间过长，植物光合作用反而会减弱。 原因是：一方面是淀粉积累会______（填“促进”或“抑制”）光合作用，另 一方面是有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的______（至少答出两种）等含氮化合物合成不足。另外研究表明：提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温提高了植物的细胞呼吸。

请根据本研究的结果，对解决“长时间增施CO₂抑制光合作用”这一问题，提出两项合理化建议：____________________________________。（至 少答出两点）

Answer

细胞质基质和线粒体基质 小于 变大 原CO2补偿点是在适宜光照强度下测得的，因此适当降低光照强度后，光合速率下降，需要提高环境中CO2浓度才能使光合速率与呼吸速率相等 抑制 ATP/ADP/[H]/酶/NADPH等 适当升温、控制增施CO2的时间/间断供给CO2、加强对植物氮素营养的补充

【解析】

有氧呼吸指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，生成大量能量的过程。

无氧呼吸是不彻底的氧化分解，产物是二氧化碳和酒精或乳酸，释放出少量的能量。

光合作用的影响因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、色素、酶等。

（1）植物细胞可以通过有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳，场所有细胞质基质和线粒体基质。由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物，当乙种植物净光合速率为0时即达到CO2光补偿点时，甲种植物还未达到CO2补偿点，此时甲的净光合速率小于0。若适当降低光照强度，光合速率减慢，呼吸速率不变，由于原CO2补偿点是在适宜光照强度下测得的，因此适当降低光照强度后，光合速率下降，需要提高环境中CO2浓度才能使光合速率与呼吸速率相等，故乙植物的CO2补偿点将变大。

（2）增施CO2时间过长，一方面淀粉积累会抑制光合作用，另 一方面是有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的ATP、酶等含氮化合物合成不足，进而会造成植物光合作用减弱。另外研究表明：提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温提高了植物的细胞呼吸。 由以上分析可知，为了避免长时间增施CO2抑制光合作用，可以适当提高温度或加强对植物氮素的补充。