Question

为研究温度对植物光合作用和呼吸作用的影响，实验小组将某种植物幼苗放入密闭容器内，测定容器内CO₂的变化量（mg/h），各组起始CO₂浓度相同，结果如下表：

温度（℃） 条件	15	20	25	30	35	40	45
适宜光照	-16	-22	-28	-30	-28	-23	-18
黑暗	+12	+19	+26	+30	+35	+38	+32

请回答下列相关问题：

（1）黑暗条件下，该植物产生ATP的细胞器有____。

（2）45℃时，呼吸作用强度下降的主要原因是_____。

（3）CO₂参与卡尔文循环（暗反应）首先形成的物质是______。

（4）30℃时该植物的光合作用强度____（填“大于”、“等于”或“小于”）35℃时的光合作用强度。在表中所示光照条件下，最有利于该植物生长的温度是____。

Answer

线粒体 温度过高，与呼吸作用有关的酶活性降低 C3（三碳化合物） 小于 30℃

【解析】

光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。表中适宜光照下对应的数据可以表示净光合速率，黑暗条件下对应的数据可以表示呼吸速率。

（1）黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用，该植物产生ATP的细胞器有线粒体。

（2）45℃时，温度过高，与呼吸作用有关的酶活性降低，导致呼吸作用强度下降。

（3）CO2参与卡尔文循环（暗反应），首先与C5（五碳化合物）形成的物质是C3（三碳化合物）。

（4）总光合速率=呼吸速率+净光合速率，30℃时该植物的光合作用强度=30+30=60，35℃时的光合作用强度=28+35=63，因此35℃时的光合作用强度更高。在表中所示光照条件下，净光合速率最大的是30℃，最有利于该植物生长。