Question

百三叶是耐热性绿化植物之一，下表是对等质量的百三叶幼苗分别在不同温度、一定光照强度或黑暗条件下同时培养一段时间后，用精密仪器测得装置内CO₂浓度的变化如下表（忽略装置中气体浓度的变化对其生理过程的影响），所测装置中初始C0₂浓度为2．50 个单位，回答下列问题：

温度（℃）	15	20	25	30	35	40	45
一定光照强度光下培养2h	2．10	1．80	1．60	1．40	1．30 一 • 30	1．20	1．90
黑养lh	2．60	2．70	2．80	2．80	2．90	3．00	3．30

（1）在百三叶气孔开放时，CO₂进入叶肉细胞的过程______________（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，____________（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。

（2）上述所进行实验的无关变量是______________。20℃时，一定光照强度下，百三叶叶肉细胞的细胞器中产生ATP的具体部位有____________，同时叶肉细胞内0₂移动的方向有_____________。

（3）根据实验数据分析，百三叶幼苗在25°C时的真光合速率数值为________个单位/h，百三叶进行光合作用的最适温度在_________°C之间，呼吸作用相关的酶的最适温度是____________（填“大于”、“等于”或“不能确定”）45°C。所以判断温度对百三叶苗光合作用的影响情况是___________。

Answer

（1）不需要 不需要 （2）光照强度、水分等（合理即给分） 线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜（不全不给分） 由叶绿体向线粒体和细胞外移动 （3）0．75（2分） 35—45 不能确定 随温度升髙，光合作用起初逐渐增强，以后又逐渐减弱

【解析】（1）CO2进入叶肉细胞是自由扩散，比需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。（2）上述实验的自变量是不同温度，测定的CO2浓度变化是因变量，所以无关变量有光照强度、水分、植株生长状况等。一定光照强度下，百三叶叶肉细胞的细胞器中产生ATP的具体部位有线粒体基质和线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜结合表中数据分析：20℃时，百三叶光合作用导致装置内CO2浓度降低，说明光合速率大于其呼吸速率，所以叶肉细胞内光合作用产生的O2的转移方向有自身的线粒体和细胞外。（3）根据实验数据分析，百三叶幼苗在25°C时的真光合速率=该温度下的净光合速率+呼吸速率=（2．5-1．6）/2+（2．8-2．5）=0．75；经计算百三叶进行光合作用在35℃时时真光合速率为（2．5-1．3）/2+（2．9-2．5）=1．0；在40℃时真光合速率为（2．5-1．2）/2+（3．0-2．5）=1．15；在45℃时真光合速率为（2．5-1．9）/2+（3．3-2．5）=1．1；所以该植物光合作用的最适温度在35—45°C之间。由于表中不同温度下植物呼吸作用速率一直增大，所以该植物呼吸作用相关的酶的最适温度不能确定。判断温度对百三叶苗光合作用的影响情况是随温度升髙，光合作用起初逐渐增强，以后又逐渐减弱。

【考点定位】光合作用与呼吸作用的过程及影响因素

【名师点睛】光合速率与呼吸速率的关系

（1）呼吸速率

①概念：指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。

②表示方法：单位时间内释放的CO2量或吸收的O2量。

③测定条件：黑暗条件下。

（2）表观（净）光合速率：光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）。

（3）实际（总）光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。计算公式＝表观（净）光合速率＋呼吸速度。具体可表示为：实际光合速率＝从外界吸收CO2的速率＋呼吸释放CO2的速率或实际光合速率＝释放O2的速率＋呼吸消耗O2的速率。

（4）真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的常用表示方法（如下表）：

真正光合速率

O2产生（生成）速率或叶绿体释放O2量

CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量

有机物产生（制造、生成）速率

净光合速率

植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率

植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率

有机物积累速率

呼吸速率

黑暗中O2吸收速率

黑暗中CO2释放速率

有机物消耗速率