Question

【題目】CO2濃度增加會(huì)對(duì)植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實(shí)驗(yàn)材料，分別進(jìn)行三種不同實(shí)驗(yàn)處理，甲組提供大氣CO2濃度（375umol·nol—l），乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境（750mol·mol—1），丙組先在濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個(gè)生長過程保證充足的水分供應(yīng)，選擇晴天上午測(cè)定各組的光合作用速率。結(jié)果如下圖所示。

作物種類

回答下列問題。

（1）隨著CO2濃度的增加，作物光合作用速率____________（填“減慢”、“加快”或“不變”）：出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是____________。

（2）在CO2濃度倍增時(shí)，光合作用速率并未倍增，此時(shí)限制光合作用速率增加的因素可能是光反應(yīng)為喑反應(yīng)提供的____________不足，也可能是喑反應(yīng)中____________。

（3）丙組的光合作用速率比甲組低。有人推測(cè)可能是因?yàn)樽魑镩L期處于高濃度CO2環(huán)境而降低了固定CO2的酶的活性，____________，因此會(huì)表現(xiàn)出比大氣CO2濃度下更低的光合速率。

Answer 1

【答案】加快 CO2是暗反應(yīng)的原料，在光照充足的情況下CO2濃度增加。暗反應(yīng)加快，光合作用速率也加快 ATP和NADPH（[H]） 固定CO2的酶活性不高（數(shù)量有限），C2的再生速率不足，有機(jī)物積累較多 當(dāng)恢復(fù)大氣CO2濃度后，已降低的酶活性未能恢復(fù)，又失去了高濃度CO2的優(yōu)勢(shì)

【解析】

根據(jù)圖文甲組和乙組之間進(jìn)行比較可知，CO2濃度升高有利于光合作用甲組和丙組比較可知，作物長期處于高CO2濃度條件下有可能會(huì)使固定CO2的酶的活性降低或者是數(shù)量減少。

（1）CO2是影響光合作用（暗反應(yīng)階段）的原料，在光照充足的情況下，在一定范圍內(nèi)CO2濃度越高，暗反應(yīng)速度加快，光合作用速率也加快。

（2）光合作用光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；當(dāng)CO2濃度倍增時(shí)，光合作用的限制因素，可能是光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]不足，或者暗反應(yīng)中固定CO2的酶活性低（或數(shù)量不足），從而影響CO2的固定。

（3）丙組在CO2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)了60d，測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度，但是其光合速率低于甲組(提供的是大氣CO2濃度)，可能的原因是長期處于CO2，濃度倍增環(huán)境使得作物固定CO2，的酶的活性下降或酶的含量降低，當(dāng)恢復(fù)大氣CO2濃度后，已降低的酶活性未能恢復(fù)，又失去了高濃度CO2的優(yōu)勢(shì)，因此會(huì)表現(xiàn)出比大氣CO2濃度下更低的光合速率。