Question

【题目】 回答下列有关光合作用的问题。右表为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速 率测定值。下图表示玉米CO2同化途径（玉米CO2同化需要两种细胞合作完成）。玉米叶肉细胞 中有一种酶，通过系列反应将CO2 “泵”入维管束鞘细胞， 使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行。这种酶被形象地称为“CO2泵”。而花生缺乏类似的“CO2泵”。

（1）11：00时，光照增强，温度过高，花生出现明显的“午休”现象，导致花生光合作用速率明显下降的原因是_____________；而此时玉米光合作用速率反而有所升高，原因是___________。

（2）研究得知，玉米叶肉细胞中的“C02泵’’实际上是发生在叶绿体中的一种特殊的二氧化碳固定过程，这种过程保证了叶肉细胞能够将“低浓度二氧化碳泵入高浓度的维管束鞘细胞中”，由此推测： 叶肉细胞叶绿体中固定二氧化碳过程是一个消耗ATP的过程，这种ATP应该来自 （回答场所和过程）。光照正常时，如果泵入维管束鞘细胞叶绿体中的二氧化碳减少，短时间内维管束鞘细胞叶绿体中ATP含量的变化_______（增多？减少？不变？）及其原因是___________。

（3）与11：00时相比，17：00时，花生和玉米光合作用速率相等，造成这种结果的原因是__________。如果维管束鞘细胞因靠近维管束中的筛管而有利于光合产物的运输，那么，玉米叶片的这种结构有利于______（加快、减慢）光合作用。

Answer 1

【答案】（1）部分气孔关闭，导致二氧化碳供应减少 玉米内有CO2泵，故在进入植物内CO2减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO2浓度；此时光照强度增强，促进光合作用加强

（2）叶绿体（类囊体膜）光反应生成的ATP

上升 此时卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响

（3）光照强度下降，光反应减弱

（4）加快

【解析】（1）中午11：00时，光照增强，温度过高，叶片气孔开放程度的下降，CO2进入叶肉细胞受阻，故CO2减少，导致花生光合作用速率降低；而玉米内有CO2泵，在进入植物内的CO2减少的情况下，仍可以维持细胞内较高的CO2浓度，并且此时光照增强，促进光合作用加强．

（2）叶绿体的光反应会生成ATP，暗反应C3的还原消耗ATP。当注入抑制剂后，卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生ATP不受影响，故ATP的含量呈上升趋势．

（3）与11：00时相比，17：00时，外界环境中光照强度下降，温度和CO2浓度基本相同，故光合作用速率受光照强度限制， 17：00时，光照强度下降，光反应减弱。