为探究不同温度对番茄光合作用和呼吸作用的影响,科研人员进行了相关实验,部分实验数据如下表所示。
温度/℃ | 最大净光合速率 /μmol02•m-2•s-1 | 呼吸速率 /μmol02•m-2•s-1 |
17 | 11.6 | 0.85 |
20 | 12.1 | 1.12 |
25 | 11.5 | 1.49 |
30 | 9.8 | 1.95 |
35 | 6.9 | 1.68 |
回答下列问题:
(1)番茄生长的适宜温度约为____________。此温度条件下,当光照强度达到光饱和点时,若再提高光照强度,限制光合速率增加的主要环境因素是_______________________。
(2)番茄的光合作用和呼吸作用相比,对高温较敏感的是____________。与30℃相比,35℃时番茄呼吸速率较____________,主要原因是________________________。
(3)研究表明,当光照强度超过一定值时,番茄的光合速率不再加快,从其内部因素看,主要限制因素是____________。此外,磷元素的缺乏也会影响番茄的光合作用,其原因有______________________。
【答案】20℃二氧化碳浓度光合作用小温度升高,酶的活性降低酶、色素的含量缺磷会影响NADPH([H])和ATP的合成(缺磷会影响叶绿体膜的形成)
【解析】本题采用题文与表格信息相结合的形式,考查学生对呼吸作用、光合作用及其影响的环境因素等相关知识的识记和理解能力以及获取信息的能力。
(1) 有机物的积累量最多时,最有利于植物生长,据此分析表中信息可知:20℃时的番茄的最大净光合速率明显大于其他温度,此时有机物的积累量较其他温度大,因此番茄生长的适宜温度约为20℃。此温度条件下,当光照强度达到饱和点(光饱和点是指光合速率达到最大时的光照强度)时,若再提高光照强度,则限制光合速率增加的主要环境因素是二氧化碳浓度。
(2)表中信息显示:最大净光合速率和呼吸速率达到最大值时所对应的温度分别是20℃和30℃,说明对高温较敏感的是光合作用,而30℃约为呼吸作用的最适温度。可见,与30℃相比,35℃时番茄呼吸速率较小的主要原因是:温度升高,酶的活性降低。
(3)因番茄叶绿体中的酶、色素的含量有限,所以当光照强度超过一定值时,番茄的光合速率不再加快。磷元素是合成NADPH([H])、ATP和磷脂等化合物的原料,磷元素缺乏时会影响NADPH([H])和ATP的合成以及叶绿体膜的形成,进而影响番茄的光合作用。
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