Question

為了研究A、B兩種植物對高溫的反應，科學家用不同的溫度處理這些植物的葉片，然后測定其光合作用和呼吸作用速率以及葉片的離子滲漏。研究結果如下圖所示(注：對照實驗在30℃時進行，每項溫度處理的光合作用和呼吸作用速率均以與30℃時的數據比較所得的百分率表示)。請據圖回答下列問題：

(1)細胞作為一個基本的生命系統，需要外界的能量供應，而光合作用和呼吸作用是物質和能量轉變的兩個重要生理過程。從能量輸入葉肉細胞到能被生命活動所直接利用，其能量轉移的具體途徑是(用文字和箭頭表示)　　　　　　 。

(2)從圖中可以看出，當溫度超過　　　　　之后，植物A的光合作用就會受抑制。溫度與植物光合作用的關系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)對A、B兩種植物而言，植物　　　　　可能生活在熱帶地區，判斷的依據是　　　　　　　　　　　　　；對于光合作用與呼吸作用而言，　　　　過程對高溫更敏感。

(4)從上圖發現，在50℃左右的條件下，植物A、B的產量并不高，原因是　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)試分析高溫抑制光合速率和呼吸速率的原因(至少要從兩個方面分析)：

①　　　　　　　　　　　　　　　　；

②　　　　　　　　　　　　　　　　。

(6)從圖中可以看出，高溫時植物細胞的離子滲漏明顯增加，機理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。

 

Answer 1

(1)光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能→ATP中活躍的化學能(→生命活動)

(2)50℃　在一定范圍內，植物的光合速率隨溫度的增加而增加，超過一定的限度，植物的光合速率則下降

(3)A　相對于植物B而言，植物A的光合作用和呼吸作用速率在較高的溫度才開始下降(植物A適應高溫環境的能力較強或植物A耐高溫的能力更強)　光合作用

(4)高溫下，光合作用速率下降，而呼吸速率仍然很高，所以凈光合速率很低，有機物的積累量減少，產量低

(5)①氣孔在高溫時關閉(CO₂濃度下降)　②水分減少　③酶在高溫時活性降低甚至變性失活　④高溫破壞了葉綠體及線粒體膜(任選兩方面)

(6)細胞膜失去選擇透過性；蛋白質載體變性失活；膜的通透性增大

 

生命系統所需能量的根本來源是光能，光能轉變成生命活動能源的過程：光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能→ATP中活躍的化學能(→生命活動)，此間經植物的光合作用和呼吸作用；環境溫度通過影響酶的活性和氣孔的開閉而影響光合作用，圖中信息顯示，植物A對高溫的耐受性要高于植物B，植物B在40℃時光合作用就開始減弱，而A則從50℃時開始。在較高溫度時，光合作用速率下降而呼吸作用速率較高，有機物的凈積累量減小，因而產量較低。高溫可使蛋白質變性，進而影響其功能。