Question

【題目】光合作用是植物體基本的物質代謝和能量代謝，以下是光合作用的實驗，請回答相關問題：

（1）實驗一：取長勢致、無病害的青桐木幼苗隨機均分為甲、乙、丙三個組，分別置于以下條件下培養，一段時間后測得其葉片的葉綠素a、葉綠素b的含量及最大凈光合速率如表。請據表回答下列問題：

實驗組別	實驗條件	葉綠素a （mg/cm2）	葉綠素b （mg/cm2）	最大凈光合速率 （mmolCO2/m2·s）
甲	正常光照，正常供水	1．8×10-2	0．4×10-2	1．9×10-2
乙	弱光照，正常供水	1．7×10-2	0．4×10-2	0．7×10-2
丙	弱光照，減少供水	2．5×10-2	0．7×10-2	0．9×10-2

①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因，一是光反應產生的________減少，從而使暗反應受阻；二是影響葉片氣孔的開閉，使暗反應合成的________減少，進而生成的（CH2O）減少。

②與乙組相比，丙組最大凈光合作用強度大，導致該差異的內因是________。根據上述實驗結果，當處于弱光的冬春季時，若要提高青桐木幼苗光合作用強度，可采取的措施是________。

（2）實驗二：為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點，結果如圖1和圖2，請回答以下問題：

（注：植物體光合作用速率與呼吸作用速率相等時所需的光照強度稱為光補償點：光合作用速率達到最大時所需的最小光照強度稱為光飽和點）

①最適宜在果樹林下套種的品種是________，最適應較高光強的品種是________。

②葉綠體中光反應產生的能量既用于三碳化合物的還原，也參與葉綠體中生物大分子________等的合成。

Answer 1

【答案】[H]、ATP C3 丙組葉片中的葉綠素a、葉綠素b含量高 適當減少供水 S2 S3 核酸、蛋白質

【解析】

1.光合作用的具體的過程：
①光反應階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應階段：場所是葉綠體基質
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
2.影響光合作用的環境因素。
①溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。
②二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。
③光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

（1）①干旱條件下，植物缺水導致光反應的原料水減少，光反應產生的[H]、ATP減少，從而使暗反應受阻，另外，由于缺水導致葉片氣孔開度減小，使暗反應的原料二氧化碳減少，進而合成的C3減少，最終生成的（CH2O）減少。

②與乙組相比，丙組最大凈光合作用強度大，根據實驗結果可知，丙組植物葉片中葉綠素a、葉綠素b含量高，從而能捕獲更多的光能，這是導致丙組最大凈光合作用強度大的內因，據此分析，當處于弱光的冬春季時，適當減少供水，可以提高青桐木幼苗光合作用強度。

（2）①實驗結果顯示，S2品種光的補償點和飽和點都低，說明適宜弱光條件下生長，故此可知最適宜在果樹林下套種的品種是S2，而S3品種光的補償點較低，光飽和點最高，該品種可利用的有效光照強度范圍最大，說明該品種最適應強光條件。

②葉綠體中的生物大分子有核酸、蛋白質等，故可知葉綠體中光反應產生的能量除用于三碳化合物的還原，還能參與葉綠體中生物大分子的合成，這里的生物大分子指的就是核酸和蛋白質等。