Question

【題目】如圖是某植物成熟綠葉組織的相關(guān)圖解．其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過(guò)程圖解；圖2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況；圖3表示當(dāng)光照和CO2濃度充足的條件下，溫度對(duì)該植物光合作用和呼吸作用的影響（其中實(shí)線表示光照時(shí)CO2的固定量，虛線表示黑暗時(shí)CO2的產(chǎn)生量）．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

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

（2）圖2中限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是 __________，C點(diǎn)和D點(diǎn)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(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感，相關(guān)酶的作用機(jī)理是 ______________________ ．

（4）若晝夜不停的光照，圖3植物在溫度為 ________條件下，生長(zhǎng)狀況達(dá)到最佳．若在此溫度條件下，每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗處理，則該植物在24小時(shí)內(nèi)積累的葡萄糖為 _______ mg（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）．

Answer 1

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

【解析】

本題主要考查了光合作用的過(guò)程，光合作用與呼吸作用的關(guān)系，以及凈光合速率的計(jì)算。光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)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(xì)胞的光合作用過(guò)程圖解，光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP為暗反應(yīng)中C3的還原提供還原劑和能量，暗反應(yīng)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(nèi)C3的含量快速下降，可以降低環(huán)境中CO2濃度，減少C3的生成；或增強(qiáng)光照使光反應(yīng)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(zhǎng)率一直大于0，D點(diǎn)時(shí)光合作用增長(zhǎng)率為0，此時(shí)達(dá)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(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況，故限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。C點(diǎn)和D點(diǎn)相比，C點(diǎn)CO2濃度較D點(diǎn)低，光合作用強(qiáng)度較D點(diǎn)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(shí)線代表總光合作用強(qiáng)度，虛線表示呼吸作用強(qiáng)度，分析圖3可知，與光合作用相關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感，酶發(fā)揮作用機(jī)理是：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

（4）植物生長(zhǎng)狀況達(dá)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(shí)所對(duì)應(yīng)溫度即為植物生長(zhǎng)狀況達(dá)到最佳（凈光合速率最大）時(shí)的溫度，由圖可知為30℃。在此溫度條件下，每天交替進(jìn)行12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗處理，則該植物24小時(shí)內(nèi)消耗的CO2總量為：12×8－24×3=24 mg，根據(jù)光合作用反應(yīng)式中CO2和葡萄糖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可得出積累的葡萄糖為16.4 mg。