Question

【題目】如圖是某植物成熟綠葉組織的相關圖解．其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用增長率隨CO2濃度變化的情況；圖3表示當光照和CO2濃度充足的條件下，溫度對該植物光合作用和呼吸作用的影響（其中實線表示光照時CO2的固定量，虛線表示黑暗時CO2的產生量）．請據圖回答下列問題：

（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質是 ___________、 _________，想要使葉綠體內C3的含量快速下降，可以改變的環境條件是___________________

（2）圖2中限制D點光合作用速率的主要環境因素是 __________，C點和D點相比，葉綠體中的C5的含量________ （選填較低、較高、相等）．

（3）由圖3可知，與 _______ 作用相關的酶對高溫更為敏感，相關酶的作用機理是 ______________________ ．

（4）若晝夜不停的光照，圖3植物在溫度為 ________條件下，生長狀況達到最佳．若在此溫度條件下，每天交替進行12小時光照、12小時黑暗處理，則該植物在24小時內積累的葡萄糖為 _______ mg（保留小數點后一位）．

Answer 1

【答案】CO2 [H]和ATP 減少濃度CO2（不提供CO2或增強光照等） 光照強度 較高 光合 降低化學反應的活化能 30℃ 16.4 mg

【解析】

本題主要考查了光合作用的過程，光合作用與呼吸作用的關系，以及凈光合速率的計算。光合作用分為光反應和暗反應兩個階段，光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi，凈光合速率=總光合速率－呼吸速率。

（1）圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解，光合作用包括光反應和暗反應，光反應產生的[H]和ATP為暗反應中C3的還原提供還原劑和能量，暗反應中CO2被C5固定生成C3，故圖1中甲代表CO2，乙代表[H]和ATP，想要使葉綠體內C3的含量快速下降，可以降低環境中CO2濃度，減少C3的生成；或增強光照使光反應生成較多的[H]和ATP，增加C3消耗。

（2）分析圖2可知，AD段光合作用增長率一直大于0，D點時光合作用增長率為0，此時達到光合速率的最大值，CO2不再是光合速率的限制因素，由題干信息知圖2是在某光照強度和適宜溫度下，光合作用增長率隨CO2濃度變化的情況，故限制D點光合作用速率的主要環境因素是光照強度。C點和D點相比，C點CO2濃度較D點低，光合作用強度較D點弱，消耗的C5少，所以葉綠體中的C5的含量較高。

（3）由題干信息可知，圖3中實線代表總光合作用強度，虛線表示呼吸作用強度，分析圖3可知，與光合作用相關的酶對高溫更為敏感，酶發揮作用機理是：降低化學反應的活化能。

（4）植物生長狀況達到最佳，即凈光合速率最大，凈光合速率=總光合速率－呼吸速率，在圖3中兩條曲線差值最大時所對應溫度即為植物生長狀況達到最佳（凈光合速率最大）時的溫度，由圖可知為30℃。在此溫度條件下，每天交替進行12小時光照、12小時黑暗處理，則該植物24小時內消耗的CO2總量為：12×8－24×3=24 mg，根據光合作用反應式中CO2和葡萄糖的對應關系，可得出積累的葡萄糖為16.4 mg。