Question

18．實驗小組以水稻為對象，研究大氣CO₂倍增對水稻光合速率和RuBP羧化酶（固定CO₂的酶）的影響，請回答下列問題：
（1）RuBP羧化酶能將CO₂固定形成三碳化合物，大氣CO₂倍增處理會使RuBP羧化酶的活性降低，固定CO₂形成的產物降低，導致暗反應階段產生的ADP和Pi減少，進而使光反應速率下降．
（2）水稻葉肉細胞中能夠消耗水并伴隨著[H]產生的場所有葉綠體基粒、線粒體基質．
（3）研究發現，大氣CO₂倍增處理水稻15d后，水稻的葉面積增大了47.5%，單位時間內葉肉細胞有機物積累增加了14.7%，則大氣CO₂倍增處理水稻15d后其葉肉細胞的平均光合作用速率減小（填“增大”“減小”或“不變”），理由是水稻的葉面積增大了47.5%，但是其單位時間內葉肉細胞有機物積累量僅增加了14.7%．

Answer 1

分析 影響光合作用的環境因素包括：光照強度、溫度、CO₂濃度等，一般光合作用達到飽和點時，自變量將不再成為限制因素．
二氧化碳參與光合作用的暗反應階段，與五碳化合物固定成三碳化合物．提高二氧化碳濃度，會加速二氧化碳的固定

解答 解：（1）在光合作用暗反應過程中，RuBP羧化酶能將CO₂固定形成三碳化合物，大氣CO₂倍增處理會使RuBP羧化酶的活性降低，固定CO₂形成的產物降低，抑制三三碳化合物的還原，導致暗反應階段產生的ADP和Pi減少，進而使光反應速率下降．
（2）水稻葉肉細胞中能夠消耗水并伴隨著[H]產生的場所有葉綠體基粒、線粒體基質，即光反應階段會發生水的光解產生[H]；有氧呼吸第二階段丙酮酸和水生成二氧化碳和[H]．
（3）研究發現，大氣CO₂倍增處理水稻15d后，水稻的葉面積增大了47.5%，但是其單位時間內葉肉細胞有機物積累量僅增加了14.7%，因此大氣CO₂倍增處理水稻15d后其葉肉細胞的平均光合作用速率減小．
故答案為：
（1）三碳化合物      ADP和Pi   
（2）類囊體薄膜和線粒體基質
（3）減小    水稻的葉面積增大了47.5%，但是其單位時間內葉肉細胞有機物積累量僅增加了14.7%

點評 本題綜合考查光合作用和呼吸作用、影響光合作用的環境因素等，要求考生能夠識記光合作用和呼吸作用過程中的物質變化和能量變化，能夠結合題意準確答題．