Question

【題目】科學家研究發現：在強光下，激發態葉綠素會與氧分子反應形成單線態氧而損傷葉綠體，然而類胡蘿卜素可快速淬滅激發態葉綠素，起到保護葉綠體的作用。下圖是夏季連續兩晝夜內，某杏樹CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。請據圖回答下列問題：

（1）圖中MN段杏樹葉肉細胞合成ATP的場所有__________，造成MN段波動的主要外界因素是__________。

（2）圖中B點時，該杏樹的葉肉細胞中光合速率______呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）經過這兩晝夜，該杏樹仍正常生長，則有機物的積累量在圖示_____（填字母）時刻達到最大值。圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是__________，圖中FG段CO2吸收量下降，造成這一變化的主要原因是_________ 。

（4）在強光條件下，與正常植株相比，缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率_______（填“上升”“不變”或“下降”），原因有______________________________。

Answer 1

【答案】細胞質基質和線粒體 溫度 大于 Ⅰ 光照強度 部分氣孔關閉，CO2供應量減少 下降 該突變體無法淬滅激發態葉綠素而使葉綠體受損，缺乏類胡蘿卜素導致吸收的藍紫光減少，影響光合作用

【解析】

圖示中，表示夏季連續兩晝夜內，某杏樹CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。在一晝夜中，夜晚由于缺少光照，植物體無法進行光合作用，只進行呼吸作用，釋放出CO2；白天，隨著開始進行光照，光合作用開始，且強度逐漸增強，直到B點，CO2釋放量和吸收量為0，說明光合作用消耗的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等，此時整個植株的光合強度等于呼吸強度；隨著光照強度的不斷增加，光合作用強度逐漸增強，植物體開始從外界吸收CO2，光合強度大于呼吸強度；到下午光照強度減弱，植物光合作用強度也逐漸下降。

（1）圖中MN段無光照，杏樹葉肉細胞不能進行光合作用，只進行呼吸作用，合成ATP的場所有細胞質基質和線粒體；影響植物呼吸作用的主要因素是溫度，夜間溫度有起伏，故造成MN段波動的因素為溫度。

（2）B點時，整個植株的光合強度等于呼吸強度，而此時葉肉細胞的光合速率應大于呼吸速率。

（3）I點時植株的光合強度等于呼吸強度，超過I點有機物消耗大于合成速率，故這兩晝夜有機物的積累量在I時刻達到最大值。影響光合作用的環境因素主要有光照強度、溫度和CO2濃度，故兩晝夜中，造成S2明顯小于S4的外界因素最可能是光照強度。圖中FG段為中午，由于溫度較高，植物體為降低蒸騰作用，部分氣孔關閉，導致CO2吸收量下降。

（4）由于類胡蘿卜素可快速淬滅激發態葉綠素，故缺乏類胡蘿卜素的突變體因無法淬滅激發態葉綠素而使葉綠體受損，同時缺乏類胡蘿卜素會導致光反應吸收的藍紫光減少，所以光合速率下降。