Question

【題目】研究人員以當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益較好的A、B兩種農(nóng)作物為實驗材料，在相同且適宜的CO2濃度、溫度等條件下，測得CO2的吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，并繪制曲線如圖甲。圖乙為B作物在兩種CO2濃度下的光合作用速率。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）A、B兩種農(nóng)作物的葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時，驅(qū)動光反應(yīng)與暗反應(yīng)進(jìn)行的能量分別是_________。當(dāng)光照強(qiáng)度為2 klx時，A農(nóng)作物1小時固定CO2的量為_________mg。

（2）在上述實驗條件下，每天提供12小時4 klx的光照，則種植農(nóng)作物_________（填“A”或“B”）收獲的產(chǎn)品較多，原因是_______________________________________________________________。

（3）研究表明在不同的生活環(huán)境中，植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體大小和數(shù)目不同。綜合分析曲線圖，試比較兩種作物，葉綠體大小：A_________ B（填“大于”“等于”或“小于”）；葉綠體數(shù)目：A_________ B（填“多于”“等于”或“少于”）。其原因是___________________________________________________。

（4）分析圖乙，在CO2濃度倍增時，光合作用速率并未倍增，此時限制光合作用速率的因素可能是__________（回答兩種因素）。

Answer 1

【答案】光能和ATP水解釋放的化學(xué)能 9 B 凈光合速率相同的情況下，B農(nóng)作物呼吸消耗的有機(jī)物少 小于 少于 由曲線推知B農(nóng)作物為陰生植物，生活環(huán)境光照強(qiáng)度較低，為了更充分地吸收光能，細(xì)胞內(nèi)的葉綠體體積較大，數(shù)目也比陽處的A農(nóng)作物植物細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)目要多 NADPH和ATP的供應(yīng)受限、固定CO2的酶活性不夠高、C5的再生速率不足、有機(jī)物在葉綠體中積累較多等

【解析】

據(jù)圖圖甲A植物呼吸速率為9mgCO2/h，光補(bǔ)償點為2klx，B植物呼吸速率為3mgCO2/h，且B植物的光飽和點比A植物的光飽和點低，推測B可能是陰生植物，A是陽生植物，而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，根據(jù)數(shù)據(jù)可計算出相應(yīng)點的總光合速率；圖乙柱狀圖表明在二氧化碳濃度倍增后光合速率增加，但沒有實現(xiàn)倍增。

（1）葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時，光反應(yīng)階段的能量變化是光能→ATP中活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化是：ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，故驅(qū)動光反應(yīng)與暗反應(yīng)進(jìn)行的能量分別是光能和ATP水解釋放的化學(xué)能。當(dāng)光照強(qiáng)度為2 klx時，A農(nóng)作物呼吸速率為9mgCO2/h，凈光合速率為0，則其1小時固定二氧化碳的量為9mg。

（2）每天提供12小時4klx的光照，A植物和B植物的凈光合速率相同，由于A植物的呼吸速率大于B植物的呼吸速率，故24小時內(nèi)A植物的積累的有機(jī)物小于B植物積累的有機(jī)物，因此種植農(nóng)作物B收獲的產(chǎn)品較多，原因是凈光合速率相同的情況下，B農(nóng)作物呼吸消耗的有機(jī)物少。

（3）由曲線推知，B植物的光飽和點比A植物的光飽和點低，故農(nóng)作物A為陽生植物，B為陰生植物，陰生植物生活環(huán)境光照強(qiáng)度較低，為了更充分地吸收光能，細(xì)胞內(nèi)的葉綠體體積較大，數(shù)目也比陽生植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體數(shù)目要多。

（4）圖乙中，B作物在CO2濃度倍增時，實驗是在最適溫度條件下進(jìn)行的，所以可能由于光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP的供應(yīng)受限、暗反應(yīng)階段固定二氧化碳的酶的活性不夠高、五碳化合物的再生速率不足、有機(jī)物在葉綠體中積累較多等原因使得光合速率不能倍增。