Question

【題目】石莼是一種常見(jiàn)的大型海藻，能將合成的酶分泌到細(xì)胞外，催化 HCO3-形成 CO2，然后CO2 被細(xì)胞吸收利用。如圖表示將生長(zhǎng)狀態(tài)一致的石莼分別培養(yǎng)在兩種無(wú)機(jī)碳（HCO3-）濃度下：2．2 mol/L（正常海水）、8．8 mol/L（高無(wú)機(jī)碳海水），然后在 20 ℃、30 ℃條件下分別測(cè)定其在這兩種環(huán)境中的光合速率。其中，光飽和點(diǎn)是指達(dá)到最大光合速率時(shí)的最小光照強(qiáng)度。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該植物缺乏氮元素時(shí)會(huì)影響光合作用，原因是___________________。

（2）據(jù)圖分析，在無(wú)機(jī)碳濃度為 2．2 mol/L，溫度從 20 ℃升至 30 ℃時(shí)，石莼的最大光合速率______（填“升高”“降低”或“基本不變”），在此最大光合作用速率時(shí)，限制光合速率的環(huán)境因素主要是__________，判斷依據(jù)是___________________。

（3）在無(wú)機(jī)碳濃度為 8．8 mol/L 的環(huán)境中，30 ℃條件下的光飽和點(diǎn)高于 20 ℃條件下的，依據(jù)本題信息，結(jié)合光合作用過(guò)程，分析可能的原因是____________________________。

Answer 1

【答案】氮是葉綠素和多種酶的組成元素 升高 無(wú)機(jī)碳濃度（或CO2濃度） 升高無(wú)機(jī)碳濃度后，石莼的最大光合速率升高 隨溫度升高，酶活性升高，催化HCO3-形成CO2多，葉綠體固定CO2產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、[H]多，所以光照強(qiáng)度要求更高

【解析】

坐標(biāo)曲線題的解題關(guān)鍵是：①要理解橫、縱坐標(biāo)的含義及曲線代表的含義，這是解題的重心所在；②關(guān)注坐標(biāo)上的“四點(diǎn)、二量、一趨勢(shì)”；“四點(diǎn)”指的是起點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)和終點(diǎn)；“二量”指的是分清自變量與因變量，絕對(duì)不能顛倒；“一趨勢(shì)”，指的是曲線的走勢(shì)，特別要注意的是分析問(wèn)題時(shí)一定要結(jié)合橫軸的點(diǎn)、區(qū)段來(lái)進(jìn)行；③分析曲線變化有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，還要挖掘或捕捉題目所給予的有效信息。

（1）氮能提高光合作用效率的原因是氮為多種酶和葉綠素的組成成分，缺乏葉綠素，會(huì)影響光反應(yīng)，缺乏相關(guān)酶時(shí)，會(huì)影響光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的進(jìn)行。

（2）題圖顯示：在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L、溫度為20℃時(shí)，石莼的最大光合速率約為400，而在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L、溫度為30℃時(shí)，石莼的最大光合速率約為530，說(shuō)明在無(wú)機(jī)碳濃度為2.2mol/L，溫度從20℃升至30℃時(shí)，石莼的最大光合速率升高；在最大光合作用速率時(shí)，無(wú)機(jī)碳濃度從2.2mol/L升至8.8mol/L時(shí)，即升高無(wú)機(jī)碳濃度后，石莼的最大光合速率升高，因此限制光合速率的環(huán)境因素主要是無(wú)機(jī)碳濃度（或CO2濃度）。

（3）在無(wú)機(jī)碳濃度為8.8mol/L的環(huán)境中，酶的活性隨著溫度（從20℃升至30℃）的升高而升高，催化HCO3-形成CO2多，葉綠體固定CO2產(chǎn)生的C3更多，需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、[H]也隨之增多，所以對(duì)光照強(qiáng)度要求更高，導(dǎo)致30℃條件下的光飽和點(diǎn)高于20℃條件下的光飽和點(diǎn)。