Question

【題目】圖甲表示在不同溫度條件下C02濃度對某植物凈光合速率的影響；圖乙表示將該種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下，葉肉細(xì)胞中C5的相對含量隨細(xì)胞間隙C02濃度的變化曲線。請回答下列問題：

（1）據(jù)圖甲可知，當(dāng)C02濃度分別為600μmol·L-1和1200μmol·L-1時，更有利于該植物生長的溫度分別是________________。當(dāng)C02濃度為200μmol·L-1時，28℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃，原因可能是______________________________。

（2）C02在RuBP羧化酶作用下與C5結(jié)合生成C3，據(jù)圖乙分析，A→B的變化是由于葉肉細(xì)胞吸收C02速率_________，在此階段暗反應(yīng)消耗ATP的速率_________；B→C保持穩(wěn)定的內(nèi)因是受到___________限制。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性，催化如下圖所示的兩個方向的反應(yīng)，反應(yīng)的相對速度取決于02和C02的相對濃度。

在葉綠體中，在RuBP羧化酶催化下C5與___________反應(yīng)，形成的___________進(jìn)入線粒體放出C02，稱之為光呼吸。光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，據(jù)此推測，C02濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加，原因是___________。

Answer 1

【答案】 20℃、28℃ 實際光合速率都不高，而28℃時的呼吸速率很強 增加 增加 RuBP羧化酶數(shù)量（濃度） O2 二碳化合物（C2） 高濃度CO2可減少光呼吸

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，圖甲中實驗的自變量是二氧化碳濃度、溫度，因變量是凈光合速率；隨著二氧化碳濃度的增加，三種溫度下的凈光合速率都在一定范圍內(nèi)逐漸增大；當(dāng)二氧化碳濃度超過800時，在實驗溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，凈光合速率逐漸增加。圖乙中，隨著細(xì)胞間隙C02濃度的逐漸增加，葉肉細(xì)胞中C5的相對含量逐漸下降，最后趨于穩(wěn)定。

（1）據(jù)圖分析，當(dāng)C02濃度為600μmol·L-1時，20℃條件下的凈光合速率最高；當(dāng)C02濃度為1200μmol·L-1時，28℃條件下的凈光合速率最高；而當(dāng)C02濃度為200μmol·L-1時，28℃條件下該植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃，可能是因為實際光合速率都不高，而28℃時的呼吸速率很強。

（2）據(jù)圖乙分析，A→B之間隨著細(xì)胞間隙C02濃度的逐漸增加，細(xì)胞吸收C02速率在逐漸增加，與五碳化合物結(jié)合生成的三碳化合物增加增加，因此葉肉細(xì)胞中C5的相對含量逐漸下降，該過程需要光反應(yīng)提供的ATP和[H]，因此消耗ATP的速率增加；B→C隨著細(xì)胞間隙C02濃度的逐漸增加，細(xì)胞吸收C02速率保持相對穩(wěn)定，受RuBP羧化酶數(shù)量（濃度）的限制。

（3）據(jù)圖分析，RuBP羧化酶的作用是催化五碳化合物與二氧化碳結(jié)合生成三碳酸，或者催化氧氣與五碳化合物結(jié)合生成三碳酸和二碳化合物，其中后者的產(chǎn)物二碳化合物進(jìn)入線粒體放出二氧化碳；高濃度CO2可減少光呼吸，導(dǎo)致光呼吸消耗的有機物減少，因此C02濃度倍增可以使光合產(chǎn)物的積累增加。