Question

【题目】研究人员以当地经济效益较好的A、B两种农作物为实验材料，在相同且适宜的CO2浓度、温度等条件下，测得CO2的吸收速率与光照强度的关系，并绘制曲线如图甲。图乙为B作物在两种CO2浓度下的光合作用速率。请据图回答下列问题：

（1）A、B两种农作物的叶肉细胞进行光合作用时，驱动光反应与暗反应进行的能量分别是_________。当光照强度为2 klx时，A农作物1小时固定CO2的量为_________mg。

（2）在上述实验条件下，每天提供12小时4 klx的光照，则种植农作物_________（填“A”或“B”）收获的产品较多，原因是_______________________________________________________________。

（3）研究表明在不同的生活环境中，植物细胞内的叶绿体大小和数目不同。综合分析曲线图，试比较两种作物，叶绿体大小：A_________ B（填“大于”“等于”或“小于”）；叶绿体数目：A_________ B（填“多于”“等于”或“少于”）。其原因是___________________________________________________。

（4）分析图乙，在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率的因素可能是__________（回答两种因素）。

Answer 1

【答案】光能和ATP水解释放的化学能 9 B 净光合速率相同的情况下，B农作物呼吸消耗的有机物少 小于 少于 由曲线推知B农作物为阴生植物，生活环境光照强度较低，为了更充分地吸收光能，细胞内的叶绿体体积较大，数目也比阳处的A农作物植物细胞内叶绿体数目要多 NADPH和ATP的供应受限、固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等

【解析】

据图图甲A植物呼吸速率为9mgCO2/h，光补偿点为2klx，B植物呼吸速率为3mgCO2/h，且B植物的光饱和点比A植物的光饱和点低，推测B可能是阴生植物，A是阳生植物，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率，根据数据可计算出相应点的总光合速率；图乙柱状图表明在二氧化碳浓度倍增后光合速率增加，但没有实现倍增。

（1）叶肉细胞进行光合作用时，光反应阶段的能量变化是光能→ATP中活跃的化学能，暗反应中能量的转化是：ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，故驱动光反应与暗反应进行的能量分别是光能和ATP水解释放的化学能。当光照强度为2 klx时，A农作物呼吸速率为9mgCO2/h，净光合速率为0，则其1小时固定二氧化碳的量为9mg。

（2）每天提供12小时4klx的光照，A植物和B植物的净光合速率相同，由于A植物的呼吸速率大于B植物的呼吸速率，故24小时内A植物的积累的有机物小于B植物积累的有机物，因此种植农作物B收获的产品较多，原因是净光合速率相同的情况下，B农作物呼吸消耗的有机物少。

（3）由曲线推知，B植物的光饱和点比A植物的光饱和点低，故农作物A为阳生植物，B为阴生植物，阴生植物生活环境光照强度较低，为了更充分地吸收光能，细胞内的叶绿体体积较大，数目也比阳生植物细胞内的叶绿体数目要多。

（4）图乙中，B作物在CO2浓度倍增时，实验是在最适温度条件下进行的，所以可能由于光反应产生的[H]和ATP的供应受限、暗反应阶段固定二氧化碳的酶的活性不够高、五碳化合物的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等原因使得光合速率不能倍增。