Question

图甲为某植物光合速率随环境条件变化的曲线。图乙表示该植物两昼夜吸收或释放 CO₂ 的变化，S₁～S₅表示曲线与X轴围成的面积。请据图回答下列问题：

（1）光合作用过程中，O₂和有机物(C₆H₁₂O₆)中的氧分别来源于原料中的_____和_____。

（2）图甲中t₂→t₃，限制光合作用速率的主要外界因素是_____。

（3）图乙DE段波动的主要外界因素是_____。第二天中_____点(填字母)植株积累的有机物最多。

（4）图乙中S₂明显小于S₄，造成这种情况的外界因素是_____。如果S₁＋S₃＋S₅>S₂＋S₄，则该植物在这两昼夜内______(填能或不能)生长。

（5）将该植物放在常温下暗处理2 h，质量减少2 mg，再用适当光照射2 h，测其质量比暗处理前增加6 mg，则该植物的实际光合速率是_____mg/h。

Answer

H2O CO2 CO2浓度 温度 Ⅰ 光照强度和温度 不能 5

【解析】

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物。

（1）光合作用过程中，水的光解产生氧气，暗反应过程中CO2先被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物（C6H12O6），所以O2和有机物(C6H12O6)中的氧分别来源于原料中的H2O和CO2。

（2）图甲中t2时刻为光饱和点，若在t2时刻增加光照，则光合作用速率将不变。若t3时刻增加CO2浓度，光合速率将增加，故t2→t3，限制光合作用速率的主要外界因素CO2浓度。

（3）图乙DE段波动的主要外界因素是夜间温度变化影响植物的呼吸作用。I点表示此刻该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同。I点之后净光合速率小于0，光合作用逐渐减弱，直到停止。因此第二天中Ⅰ点积累的有机物最多。
（4）据图分析可知，图乙中S2明显小于S4，造成这种情况的外界因素是光照强度和温度。如果S1+S3+S5＞S2+S4，表示植物夜间消耗的有机物大于白天积累的有机物，因此该植物在这两昼夜内不能生长。
（5）暗处理2h，重量减少2mg，说明呼吸速率为1mg/h。再用适当光照射2h，测其重量比暗处理前增加6mg，则比暗处理后增加6+2=8mg，故净光合速率为8÷2=4mg/h，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=4+1=5mg/h。