Question

研究人员对处于生长期的A、B两种绿色植物进行实验探究。下图表示植物A与植物B的CO₂净吸收速率随CO₂浓度变化的实验结果。请回答下列问题：

（1）a称为B植物的CO₂补偿点，其生物学意义是___________。a点植物B产生ATP的场所是________，此时植物B叶肉细胞中光合速率___________（填“大于”“小于”或“等于”）呼吸速率。

（2）本实验的自变量是___________，b点时给植物A提供H₂¹⁸O一段时间后在A植物周围空气中检测到¹⁸O物质中有水、氧气和物质甲，则甲为___________，水中¹⁸O转移形成甲的场所是___________。

（3）若把两个植物放在密闭无色的玻璃容器内，给于适宜的温度和光照，存活时间较长的植物是___（填“植物A”或“植物B”），原因是______________________。

Answer

光合速率等于呼吸速率时的二氧化碳浓度 叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体 大于 二氧化碳浓度和植物的种类 CO2 线粒体基质 植物A 植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用

【解析】

据图分析，图中实验的自变量是二氧化碳浓度、植物的种类，因变量是二氧化碳的净吸收速率，代表净光合速率。a点表示植物B的二氧化碳补偿点，此时光合速率与呼吸速率相等；b点代表植物A的二氧化碳饱和点，此时光合速率达到最大值；由图可见植物A的二氧化碳补偿点和饱和点都先于植物B达到，说明植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用。

（1）a称为B植物的CO2补偿点，其生物学意义是光合速率等于呼吸速率时的二氧化碳浓度。a点植物B既可以进行光合作用，又可以进行有氧呼吸，所以产生ATP的场所为叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体，由于植物B中部分细胞不能进行光合作用，所以此时植物B叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率。

（2）根据以上分析可知，该实验的自变量是二氧化碳浓度和植物的种类；b点时给植物A提供H218O一段时间后，由于植物A内的水可通过蒸腾作用散失，所以在A植物周围空气中可检测到H218O，由于H218O还可以参与光反应水的光解产生18O2，以及H218O可以和丙酮酸反应产生C18O2，所以A植物周围还有18O2、C18O2，故甲为CO2，H218O和丙酮酸反应产生C18O2的场所是线粒体基质。

（3）若将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中，随着容器中二氧化碳的不断消耗，植物B最先出现光合速率小于呼吸速率，由于不断消耗自身有机物而死亡，而植物A比植物B更能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用，所以在较低浓度的二氧化碳条件下，植物A仍能在一段时间内保证净光合速率大于0，因此植物A存活时间较长。