Question

【题目】如图是某植物成熟绿叶组织的相关图解．其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO2浓度变化的情况；图3表示当光照和CO2浓度充足的条件下，温度对该植物光合作用和呼吸作用的影响（其中实线表示光照时CO2的固定量，虚线表示黑暗时CO2的产生量）．请据图回答下列问题：

（1）由图1可知，甲、乙分别代表的物质是 ___________、 _________，想要使叶绿体内C3的含量快速下降，可以改变的环境条件是___________________

（2）图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是 __________，C点和D点相比，叶绿体中的C5的含量________ （选填较低、较高、相等）．

（3）由图3可知，与 _______ 作用相关的酶对高温更为敏感，相关酶的作用机理是 ______________________ ．

（4）若昼夜不停的光照，图3植物在温度为 ________条件下，生长状况达到最佳．若在此温度条件下，每天交替进行12小时光照、12小时黑暗处理，则该植物在24小时内积累的葡萄糖为 _______ mg（保留小数点后一位）．

Answer 1

【答案】CO2 [H]和ATP 减少浓度CO2（不提供CO2或增强光照等） 光照强度 较高 光合 降低化学反应的活化能 30℃ 16.4 mg

【解析】

本题主要考查了光合作用的过程，光合作用与呼吸作用的关系，以及净光合速率的计算。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，净光合速率=总光合速率－呼吸速率。

（1）图1是叶肉细胞的光合作用过程图解，光合作用包括光反应和暗反应，光反应产生的[H]和ATP为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量，暗反应中CO2被C5固定生成C3，故图1中甲代表CO2，乙代表[H]和ATP，想要使叶绿体内C3的含量快速下降，可以降低环境中CO2浓度，减少C3的生成；或增强光照使光反应生成较多的[H]和ATP，增加C3消耗。

（2）分析图2可知，AD段光合作用增长率一直大于0，D点时光合作用增长率为0，此时达到光合速率的最大值，CO2不再是光合速率的限制因素，由题干信息知图2是在某光照强度和适宜温度下，光合作用增长率随CO2浓度变化的情况，故限制D点光合作用速率的主要环境因素是光照强度。C点和D点相比，C点CO2浓度较D点低，光合作用强度较D点弱，消耗的C5少，所以叶绿体中的C5的含量较高。

（3）由题干信息可知，图3中实线代表总光合作用强度，虚线表示呼吸作用强度，分析图3可知，与光合作用相关的酶对高温更为敏感，酶发挥作用机理是：降低化学反应的活化能。

（4）植物生长状况达到最佳，即净光合速率最大，净光合速率=总光合速率－呼吸速率，在图3中两条曲线差值最大时所对应温度即为植物生长状况达到最佳（净光合速率最大）时的温度，由图可知为30℃。在此温度条件下，每天交替进行12小时光照、12小时黑暗处理，则该植物24小时内消耗的CO2总量为：12×8－24×3=24 mg，根据光合作用反应式中CO2和葡萄糖的对应关系，可得出积累的葡萄糖为16.4 mg。