Question

【题目】玉米和花生是最常见的两种农作物，二者光合作用的途径有所不同。下图甲为玉米的光合作用过程，玉米叶肉细胞中有一种酶，通过系列反应将C02“泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的C02，保证卡尔文循环顺利进行，这种酶被形象地称为“C02泵”，而花生缺乏类似的“C02泵”；图乙表示在适宜温度下光照强度对玉米光合速率的影响。请回答下列问题：

（1）图甲中，过程②的进行还需要光反应提供的____________等物质的参与。如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“C02泵”的活性降低，则在短时间内，维管束鞘细胞中C5的含量变化呈____________（填“上升”或“下降”）趋势。

（2）当光照强度为15klx时，玉米每小时能固定____________mL的C02。

（3）研究发现晴朗的夏季11:00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，原料C02供应减少，通过影响暗反应的____________过程，最终导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率不仅没有下降，反而有所上升，原因是__________________。

Answer 1

【答案】 ）[H]、ATP 上升 200 CO2的固定 玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度，此时光照强度增强，光合作用速率增加

【解析】【试题分析】

本题考查光合作用的过程和影响因素的有关知识，意在考查考生的审题能力和分析图解的能力，考生需结合光合作用的过程解决相关问题。分析图解：图甲中可以看出，玉米的叶肉细胞可以在较低浓度二氧化碳的条件下，通过二氧化碳泵固定二氧化碳，然后在维管束鞘细胞中利用。图乙表示在适宜温度下光照强度对玉米光合速率的影响，图中读取的数据为净光合速率。考生可结合题意梳理相关知识，对各小题进行分析作答。

（1）图甲中，过程②表示光合作用暗反应中C3的还原，该过程的进行需要光反应提供的[H]、ATP等物质的参与；当注入抑制剂后，“C02泵”的活性降低，维管束鞘细胞中CO2含量降低，导致CO2的固定受阻，消耗的C5减少，而C3的还原生成C5仍正常进行，所以在短时间内，维管束鞘细胞中C5的含量变化呈上升趋势。

（2）据图乙可知，当光照强度为15klx时，玉米净光合速率为150mLCO2/h，而呼吸速率为50 mLCO2/h，则玉米总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝150＋50＝200 mLCO2/h，所以玉米每小时能固定200 mL的C02。

（3）C02直接参与暗反应中CO2的固定。当叶片气孔开度下降，原料C02供应减少时，可通过影响暗反应的CO2的固定过程，最终导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率不仅没有下降，反而有所上升，原因是玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度，此时光照强度增强，光合作用速率增加。