Question

【題目】玉米和花生是最常見的兩種農(nóng)作物，二者光合作用的途徑有所不同。下圖甲為玉米的光合作用過程，玉米葉肉細胞中有一種酶，通過系列反應將C02“泵”入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的C02，保證卡爾文循環(huán)順利進行，這種酶被形象地稱為“C02泵”，而花生缺乏類似的“C02泵”；圖乙表示在適宜溫度下光照強度對玉米光合速率的影響。請回答下列問題：

（1）圖甲中，過程②的進行還需要光反應提供的____________等物質(zhì)的參與。如果在玉米葉肉細胞中注入某種抑制劑使“C02泵”的活性降低，則在短時間內(nèi)，維管束鞘細胞中C5的含量變化呈____________（填“上升”或“下降”）趨勢。

（2）當光照強度為15klx時，玉米每小時能固定____________mL的C02。

（3）研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季11:00時，光照增強，溫度過高，葉片氣孔開度下降，原料C02供應減少，通過影響暗反應的____________過程，最終導致花生光合作用速率明顯下降；而此時玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，原因是__________________。

Answer 1

【答案】 ）[H]、ATP 上升 200 CO2的固定 玉米葉肉細胞內(nèi)有“CO2泵”，仍可以維持細胞內(nèi)較高的CO2濃度，此時光照強度增強，光合作用速率增加

【解析】【試題分析】

本題考查光合作用的過程和影響因素的有關(guān)知識，意在考查考生的審題能力和分析圖解的能力，考生需結(jié)合光合作用的過程解決相關(guān)問題。分析圖解：圖甲中可以看出，玉米的葉肉細胞可以在較低濃度二氧化碳的條件下，通過二氧化碳泵固定二氧化碳，然后在維管束鞘細胞中利用。圖乙表示在適宜溫度下光照強度對玉米光合速率的影響，圖中讀取的數(shù)據(jù)為凈光合速率。考生可結(jié)合題意梳理相關(guān)知識，對各小題進行分析作答。

（1）圖甲中，過程②表示光合作用暗反應中C3的還原，該過程的進行需要光反應提供的[H]、ATP等物質(zhì)的參與；當注入抑制劑后，“C02泵”的活性降低，維管束鞘細胞中CO2含量降低，導致CO2的固定受阻，消耗的C5減少，而C3的還原生成C5仍正常進行，所以在短時間內(nèi)，維管束鞘細胞中C5的含量變化呈上升趨勢。

（2）據(jù)圖乙可知，當光照強度為15klx時，玉米凈光合速率為150mLCO2/h，而呼吸速率為50 mLCO2/h，則玉米總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝150＋50＝200 mLCO2/h，所以玉米每小時能固定200 mL的C02。

（3）C02直接參與暗反應中CO2的固定。當葉片氣孔開度下降，原料C02供應減少時，可通過影響暗反應的CO2的固定過程，最終導致花生光合作用速率明顯下降；而此時玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，原因是玉米葉肉細胞內(nèi)有“CO2泵”，仍可以維持細胞內(nèi)較高的CO2濃度，此時光照強度增強，光合作用速率增加。