Question

【題目】葉片K＋含量會影響光合作用。研究人員利用水稻進行了低鉀脅迫對植物光合作用影響的研究。圖1為葉肉細胞內白天的部分物質的轉化和轉運示意圖。圖2為不同鉀濃度處理下細胞溶膠、細胞液K＋濃度的變化。

回答下列問題：

（1）圖1中物質A是_______，蔗糖運出葉肉細胞的能量來自H＋的細胞內外濃度差，而這種濃度差的產生是通過______方式實現的。葉肉細胞晚上仍能持續向外輸送蔗糖，此時蔗糖來源于________。

（2）正常條件下生長的植物遭遇低鉀脅迫時，葉片K＋含量下降會導致細胞吸水能力_______，細胞溶膠K＋濃度在一定范圍內維持穩定的原因是________。葉片K＋含量進一步下降，會抑制與DNA合成相關酶活性，從而抑制植物細胞的_________和生長。

（3）研究發現，低鉀脅迫會導致葉肉細胞上的H＋－ATP酶含量減少，推測葉綠體內淀粉含量變化為__________，從而使光合強度__________。

Answer 1

【答案】C3（三碳化合物） 主動運輸 淀粉 降低 細胞液中的K＋不斷運輸到細胞溶膠中 分裂 增加 降低

【解析】

分析題意和題圖，圖1表示在葉綠體中通過碳反應生成物質A，在細胞質基質中物質A合成為蔗糖，H+進入細胞需要消耗ATP，說明細胞內H+濃度大于細胞外，因此H+運出細胞為協助擴散，而H＋的細胞內外濃度差為蔗糖向細胞外運輸提供能量。圖2表示在一定范圍內隨葉片K+濃度增大，細胞溶膠中K+濃度增大，達一定值后不再增加，而細胞液中K+濃度隨葉片中K+濃度的增大而增大。

（1）據圖分析，圖1中物質A是C3，蔗糖運出葉肉細胞的能量來自H＋的細胞內外濃度差，而這種濃度差的產生是細胞膜通過主動運輸方式實現的。葉肉細胞晚上仍能持續向外輸送蔗糖，此時蔗糖來源于淀粉。

（2）正常條件下生長的植物遭遇低鉀脅迫時，葉片K＋含量下降會降低細胞液的濃度，從而導致細胞吸水能力降低，細胞溶膠K＋濃度在一定范圍內維持穩定，據圖分析原因是細胞液中的K＋不斷運輸到細胞溶膠中。葉片K＋含量進一步下降，會抑制與DNA合成相關酶活性，影響DNA復制，從而抑制植物細胞的分裂和生長。

（3）研究發現，低鉀脅迫會導致葉肉細胞上的H＋－ATP酶含量減少，影響細胞對H+的吸收，使細胞內H+濃度下降，影響蔗糖的運輸，推測葉綠體內淀粉含量將會增加，從而使光合強度降低。