Question

研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题。

（1）A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是__________。研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是____________________。

（2）据图分析，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度__________，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为__________℃。

（3）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是____________________，图中_________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（4）研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后，测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组，原因是____________________。

Answer

（1）从叶绿体移向线粒体和从叶绿体移向外界 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳（1分）

（2）高（1分） 20（1分）

（3）温度（1分） B、D

（4）根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，从而使光合作用固定的有机物减少

【解析】（1）A点以后植物开始吸收空气中的CO2，说明在A点之前，植物光合作用利用的CO2来自呼吸作用。A点恰好呼吸作用产生的CO2全部用于光合作用，此时光合作用强度等于呼吸作用强度，所以叶绿体中进行光合作用产生的O2全部转移到线粒体中。有氧呼吸中，含有18O的葡萄糖通过有氧呼吸第一阶段，产生含有18O的丙酮酸；有氧呼吸第二阶段，丙酮酸生成含有18O的CO2，即氧原子的转移途径为葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）由图可知，20℃之后， 植物从外界吸收CO2的量保持不变，说明随着温度的增加，光合作用强度不再改变 。而20℃之后，呼吸作用强度仍在增加。而酶的活性受温度影响较大，所以可以得知，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶的敏感度高。为获得最大经济效益，需保证有机物生成量大于有机物的消耗量。即在此温度下，光合作用强度处于最大，而呼吸强度处于较低水平，所以应控制最低温度为20℃，可以获得最大经济效益。

（3）影响光合作用速率的因素为光照强度、CO2浓度和温度。由图可知，AB段温度较低，所以限制CO2吸收速率的主要因素是温度。虚线代表的是呼吸作用强度，实线代表净光合强度。当两曲线相交时，说明呼吸作用强度=净光合强度，而总光合强度=呼吸作用强度+净光合强度，所以两曲线相交时（B、D两点），光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（4）根吸收无机盐需要消耗能量，这部分能量来自于根的有氧呼吸。而在氧气浓度较低的环境下，根有氧呼吸强度较弱，无法产生充足能量，所以无法吸收充足的无机盐。无机盐会影响光合作用的进行，所以光合作用强度降低，固定的有机物减少。

【考点定位】光合作用的基本过程 影响光合作用速率的环境因素