Question

【題目】氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的肥料。現(xiàn)有某科研小組為研究供氮水平對玉米幼苗光合作用的影響，在實驗室利用缺少氮元素的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)玉米幼苗，定時給各組培養(yǎng)液添加不同濃度的氮元素，培養(yǎng)一段時間后，分別測定各組玉米幼苗相關指標的相對值，結(jié)果如下表，請分析回答下列有關問題：

培養(yǎng)液中氮濃度（mmol/L） 各指標相對值	凈光合速率	氣孔導度	翔化酶含量
0	0.0	2.0	0.3
4	3.7	2.2	0.9
8	4.5	2.4	1.6
12	4.2	2.6	1.2
16	4.0	2.6	0.8

（1）據(jù)表中結(jié)果可知，適合玉米幼苗生長發(fā)育所需的最適（最經(jīng)濟）氮元素濃度是_______mmol/L，在羧化酶等一系列酶的作用下，C3接受ATP釋放的能量并被還原，隨后再經(jīng)一系列變化形成________。

（2）上述實驗的培養(yǎng)液中氮元素濃度在4 mmol/L的條件下，玉米幼苗葉肉細胞中，在葉綠體光反應階段產(chǎn)生的O2能擴散到該細胞的線粒體中被消耗掉______（填“全部”或“一部分”），結(jié)合上表實驗結(jié)果加以解釋：________________________。

（3）有實驗結(jié)果推測，當培養(yǎng)液中氮元素濃度大于12 mmol/L時，玉米幼苗葉肉細胞的胞間CO2濃度變化趨勢是_________（填“降低”“升高”或“不變”），結(jié)合上表實驗結(jié)果加以解釋：________________。

Answer 1

【答案】 8 糖類和C5 一部分 凈光合速率大于零（或光合作用產(chǎn)生O2速率大于呼吸作用消耗O2速率） 升高 氣孔導度不變，但羧化含量減少，CO2消耗速率降低

【解析】試題分析：光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。分析表格中可知，隨著培養(yǎng)液中氮素濃度的增加，葉綠素含量不斷增多，氣孔導度先增加后不變，羧化酶含量先增加后減少，凈光合速率先增加后降低。

（1）據(jù)上述實驗結(jié)果可知，當?shù)�元素濃度�?mmol/L時，玉米幼苗凈光合速率最大，最適合生長發(fā)育。進入葉綠體的CO2必須在羧化酶等酶的作用下，形成C3后才能接受ATP釋放的能量并被還原，隨后再經(jīng)一系列變化形成糖類和C5。

（2）該實驗中，培養(yǎng)液中氮素濃度在4mmol/L的條件下，玉米幼苗葉肉細胞中，葉綠體在光反應階段產(chǎn)生的O2，只有一部分能擴散到該細胞的線粒體中被迫消耗掉，原因是凈光合速率大于零，光合產(chǎn)O2速率大于呼吸耗O2速率。

（3）據(jù)實驗結(jié)果推測，當培養(yǎng)液中氮素濃度大于12mmol/L以后，玉米幼苗葉肉細胞的胞間CO2濃度增大，原因是氣孔導度不變，但羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低。