Question

【題目】自然界中，跟花生相比，玉米更適合生長在高溫、光照強烈和干旱的環境，其利用低濃度CO2的能力也遠遠高于花生。某科研小組選取玉米和花生為實驗材料做了有關光合作用的實驗。甲圖表示光合作用部分過程，乙圖表示夏季晴天兩種植物葉片光合作用強度的曲線，丙圖表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，兩種植物的葉片在不同CO2濃度下CO2凈吸收速率，請結合上述三圖回答下列問題：

（1）甲圖表示光合作用的_________過程，此過程中三碳化合物被________還原。

（2）乙圖中d曲線表示__________(玉米/花生)光合作用強度的曲線。8點到10點，植物葉肉細胞中產生ATP的場所有________________。

（3）丙圖中植物A是_______(玉米/花生)。在CO2濃度100×10－6時，植物B葉肉細胞中光合作用強度___________（＞、＝、＜）呼吸強度。如果把植株A和植株B種植在一個一直給以適宜光照的密封無色玻璃容器中，_________（植株A/植株B）先死亡。

Answer 1

【答案】 暗反應 NADPH或[H] 花生 葉綠體、細胞質基質、線粒體 玉米 ＞ 植株B

【解析】分析甲圖可知，這是光合作用的暗反應過程，發生在葉綠體基質中，此過程中三碳化合物被光反應提供的[H]或NADPH還原，CO2先被固定為C3，再被還原。乙圖中d曲線有午休現象，表示的是花生光合作用強度的曲線，玉米是C4植物，沒有午休現象。丙圖中植物A是玉米，因為玉米是C4植物，能利用較弱的CO2進行光合作用。如果把植株A和植株B種植在一個一直給以適宜光照的密封無色玻璃容器中，植株不能利用較弱的CO2進行光合作用先死亡。

（1）由圖可知，該過程有沒有光都可以進行，二氧化碳與五碳化合物結合形成兩個三碳化合物，則甲圖表示光合作用的暗反應過程。由圖可知，三碳化合物被NADPH還原，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子。

（2）由題意可知，和花生相比，玉米更適合生長在高溫、光照強烈和干旱的環境，其利用CO2的能力也遠遠高于花生，即在相同光照的情況下，花生的光合作用能力要低于玉米，故乙圖中d曲線表示花生光合作用強度的曲線。8點到10點，植物可進行呼吸作用和光合作用。光合作用可產生ATP，場所為葉綠體。呼吸作用也可以產生ATP，第一階段在細胞質基質，第二、三階段均在線粒體。

（3）由圖可知，較低CO2濃度時，植物A的光合速率更高，且當二氧化碳濃度一定時，植物A的CO2吸收速率更高，植物A的二氧化碳的補償點更低，故植物A為玉米。根據B植物對應的曲線，在CO2濃度100×10－6時，植物B的光合作用速率等于呼吸作用速率，但在植物B葉肉細胞中光合作用強度一定大于該細胞內呼吸強度，這樣才可能滿足整株植物的光合速率=呼吸速率。由于植物A利用CO2的能力遠遠高于植物B，在低CO2濃度的環境條件下也能存活，故植物B先死亡。