Question

植物的光合速率受光照强度、CO₂浓度和温度等因素的影响。科研工作者围绕这些因素进行了诸多实验。请根据相关原理及实验，回答下列问题：

(1)温度通过影响_________影响光合作用速率。

(2)叶绿素a在植物细胞中分布在_________。在测定叶绿素a含量时，首先要对植物细胞内的光合色素进行_________，再进行定量测定。

(3)在30℃时，测定某种植物三种品系植株光合速率变化情况如图。

在P点时，检测的是该植物叶片的_________。除此之外，还可得出哪些结论？请写出两点。________

(4)在研究高浓度CO₂对某植物光合作用的影响时，测定了不同CO₂浓度下处于不同时刻的净光合作用速率的变化，如下图所示：

若在环境浓度CO₂和高浓度CO₂条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO₂相比，在高浓度CO₂条件下，相同时刻该植物的光反应速率____________ (填“较高”、“相同”或“较低”)，其原因是_______。

Answer

酶的活性 类囊体薄膜上（或叶绿体基粒） 提取和分离 呼吸作用速率 同一光照强度下，不同品系的光合速率不同；在光照强度较低时，随光照强度的增加，三个品系的光合速率均增大；在光照强度较高时，随光照强度的增加三个品系的光合速率均降低等。(答案合理即可给分) 较高 高浓度CO2条件下该植物碳反应速率加快，需光反应提供更多的ATP和[H]，光反应增强

【解析】

影响光合作用的环境因素。

1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。

2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

（1）温度通过影响与光合作用有关酶的活性进而影响光合作用速率。

（2）在植物细胞中，叶绿素a分布在叶绿体的类囊体薄膜上（或叶绿体基粒）。在测定叶绿素a含量时，首先需要提取和分离细胞内的光合色素，再进行定量测定。

（3）图中曲线表示光照强度对三种植物光合作用速率的影响，P点时，没有光照，因此，此时检测的是该植物叶片的呼吸作用速率。根据图中结果能看出三种品系植物的光合速率随着光照强度的变化表现出的变化趋势是相同的。具体表现为：在同一光照强度下，不同品系的光合速率不同；在光照强度较低时，随光照强度的增加，三个品系的光合速率均增大；在光照强度较高时，随光照强度的增加三个品系的光合速率均降低。

（4）若两种CO2浓度条件下，呼吸速率差异不明显。根据图示结果可知，与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下净光合速率较高，因为植物总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和，在高浓度CO2条件下植物总光合速率较大，相同时刻该植物的暗反应速率较高，需光反应提供更多的ATP和[H]，光反应也增强。