Question

某生物小组利用图1所示装置在光合作用最适温度下培养某植株幼苗，并不断地改变光照强度，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O₂释放速率来测量植株的净光合速率，结果如图2所示。据图回答下列问题：

（1）为保证图1装置内的植株持续顺利地进行光合作用，可在装置内添加_____________溶液维持CO₂的浓度。若不添加该溶液，在初始有限的CO₂浓度下，适宜光照一段时间，植株的O₂释放速率的变化趋势是_____________。

（2）分析图2曲线，该植株的细胞呼吸速率是_________mmol/h，最大真光合速率为__________mmol/h。

（3）该实验中，给予植株光照的时间总长为_____________h。光照强度维持不变的时间段包括_____________（用图中字母表示）。

（4）图2中曲线FG段下降，试分析引起这种变化的最可能的原因__________________________。

Answer

二氧化碳缓冲（碳酸氢钠） 逐渐减小直至降为0 2 7 14 AB和CD 装置内CO2的浓度降低和光强减弱直至为0

【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。

（1）二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液可以维持CO2的浓度。适宜温度，初始有限的CO2浓度下，适宜光照下，光合速率大于呼吸速率，会导致密闭容器内CO2的浓度降低，从而减弱净光合速率。

（2）分析图2，呼吸速率为曲线最低点，即14时对应的2mmol/h，最大真光合速率为最大净光合速率加上呼吸作用速率，即5+2=7mmol/h。

（3）实验中，光照时间为净光合速率小于呼吸速率的时间段，即A到G，时间总长为14h。实验早期，密闭容器内二氧化碳充足，光照强度维持不变的时间段，净光合速率不变，即AB和CD段。

（4）EF段，净光合速率不再上升，最大的可能是受密闭装置内CO2浓度的限制，而之后的曲线下降，也很可能是因为CO2浓度降低导致净光合速率，但净光合最终降为负值也有光强减弱直至为0的原因。