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【题目】图甲表示在不同温度条件下C02浓度对某植物净光合速率的影响;图乙表示将该种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下,叶肉细胞中C5的相对含量随细胞间隙C02浓度的变化曲线。请回答下列问题:

(1)据图甲可知,当C02浓度分别为600μmol·L-1和1200μmol·L-1时,更有利于该植物生长的温度分别是________________。当C02浓度为200μmol·L-1时,28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃,原因可能是______________________________

(2)C02在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3,据图乙分析,A→B的变化是由于叶肉细胞吸收C02速率_________,在此阶段暗反应消耗ATP的速率_________;B→C保持稳定的内因是受到___________限制。

(3)研究发现,绿色植物中RuBP羧化酶具有双重活性,催化如下图所示的两个方向的反应,反应的相对速度取决于02和C02的相对浓度。

在叶绿体中,在RuBP羧化酶催化下C5___________反应,形成的___________进入线粒体放出C02,称之为光呼吸。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上,据此推测,C02浓度倍增可以使光合产物的积累增加,原因是___________

【答案】 20℃、28℃ 实际光合速率都不高,而28℃时的呼吸速率很强 增加 增加 RuBP羧化酶数量(浓度) O2 二碳化合物(C2 高浓度CO2可减少光呼吸

【解析】试题分析:据图分析,图甲中实验的自变量是二氧化碳浓度、温度,因变量是净光合速率;随着二氧化碳浓度的增加,三种温度下的净光合速率都在一定范围内逐渐增大;当二氧化碳浓度超过800时,在实验温度范围内,随着温度的升高,净光合速率逐渐增加。图乙中,随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加,叶肉细胞中C5的相对含量逐渐下降,最后趋于稳定。

(1)据图分析,当C02浓度为600μmol·L-1时,20℃条件下的净光合速率最高;当C02浓度为1200μmol·L-1时,28℃条件下的净光合速率最高;而当C02浓度为200μmol·L-1时,28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃,可能是因为实际光合速率都不高,而28℃时的呼吸速率很强。

(2)据图乙分析,A→B之间随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加,细胞吸收C02速率在逐渐增加,与五碳化合物结合生成的三碳化合物增加增加,因此叶肉细胞中C5的相对含量逐渐下降,该过程需要光反应提供的ATP和[H],因此消耗ATP的速率增加;B→C随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加,细胞吸收C02速率保持相对稳定,受RuBP羧化酶数量(浓度)的限制。

(3)据图分析,RuBP羧化酶的作用是催化五碳化合物与二氧化碳结合生成三碳酸,或者催化氧气与五碳化合物结合生成三碳酸和二碳化合物,其中后者的产物二碳化合物进入线粒体放出二氧化碳;高浓度CO2可减少光呼吸,导致光呼吸消耗的有机物减少,因此C02浓度倍增可以使光合产物的积累增加。

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