Question

【題目】 回答下列有關(guān)光合作用的問題。右表為某地夏季晴朗的某天，玉米和花生凈光合速 率測(cè)定值。下圖表示玉米CO2同化途徑（玉米CO2同化需要兩種細(xì)胞合作完成）。玉米葉肉細(xì)胞 中有一種酶，通過系列反應(yīng)將CO2 “泵”入維管束鞘細(xì)胞， 使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO2，保證卡爾文循環(huán)順利進(jìn)行。這種酶被形象地稱為“CO2泵”。而花生缺乏類似的“CO2泵”。

（1）11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，花生出現(xiàn)明顯的“午休”現(xiàn)象，導(dǎo)致花生光合作用速率明顯下降的原因是_____________；而此時(shí)玉米光合作用速率反而有所升高，原因是___________。

（2）研究得知，玉米葉肉細(xì)胞中的“C02泵’’實(shí)際上是發(fā)生在葉綠體中的一種特殊的二氧化碳固定過程，這種過程保證了葉肉細(xì)胞能夠?qū)?/span>“低濃度二氧化碳泵入高濃度的維管束鞘細(xì)胞中”，由此推測(cè)： 葉肉細(xì)胞葉綠體中固定二氧化碳過程是一個(gè)消耗ATP的過程，這種ATP應(yīng)該來自 （回答場(chǎng)所和過程）。光照正常時(shí)，如果泵入維管束鞘細(xì)胞葉綠體中的二氧化碳減少，短時(shí)間內(nèi)維管束鞘細(xì)胞葉綠體中ATP含量的變化_______（增多？減少？不變？）及其原因是___________。

（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，花生和玉米光合作用速率相等，造成這種結(jié)果的原因是__________。如果維管束鞘細(xì)胞因靠近維管束中的篩管而有利于光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，那么，玉米葉片的這種結(jié)構(gòu)有利于______（加快、減慢）光合作用。

Answer 1

【答案】（1）部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)減少 玉米內(nèi)有CO2泵，故在進(jìn)入植物內(nèi)CO2減少的情況下，玉米仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO2濃度；此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)

（2）葉綠體（類囊體膜）光反應(yīng)生成的ATP

上升 此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C3的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響

（3）光照強(qiáng)度下降，光反應(yīng)減弱

（4）加快

【解析】（1）中午11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞受阻，故CO2減少，導(dǎo)致花生光合作用速率降低；而玉米內(nèi)有CO2泵，在進(jìn)入植物內(nèi)的CO2減少的情況下，仍可以維持細(xì)胞內(nèi)較高的CO2濃度，并且此時(shí)光照增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)．

（2）葉綠體的光反應(yīng)會(huì)生成ATP，暗反應(yīng)C3的還原消耗ATP。當(dāng)注入抑制劑后，卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C3的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生ATP不受影響，故ATP的含量呈上升趨勢(shì)．

（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，外界環(huán)境中光照強(qiáng)度下降，溫度和CO2濃度基本相同，故光合作用速率受光照強(qiáng)度限制， 17：00時(shí)，光照強(qiáng)度下降，光反應(yīng)減弱。