Question

回答下列有關光合作用的問題．表為某地夏季晴朗的某天，玉米和花生凈光合速率測定值．圖表示玉米CO₂同化途徑．玉米葉肉細胞中有一種酶，通過系列反應將CO₂“泵”入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO₂，保證卡爾文循環順利進行．這種酶被形象地稱為“CO₂泵”．而花生缺乏類似的“CO₂泵”．

時間	光合速率（CO2mmol/m2?h）
	玉米	花生
9：30	136.8	90.0
11：00	144.0	72.0
12：30	126.0	90.0
14：00	108.0	79.2
15：30	90.0	64.8
17：00	54.4	54.1

（1）11：00時，光照增強，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合原料之一的

 

減少，導致花生光合作用速率明顯下降；而此時玉米光合作用速率反而有所升高，原因是

 

．
（2）如果在玉米葉肉細胞中注入某種抑制劑使“C0₂泵’’的活性降低，則在短時間內，維管束鞘細胞中ATP的含量變化呈

 

趨勢，原因是

 

．
（3）與11：00時相比，17：00時，玉米光合作用速率的限制因素是

 

．
（4）假設用表中11：00對應的光照強度連續照射兩種作物10分鐘，則玉米積累的葡萄糖總量比花生多

 

mg/m²．（相對原子量：C-12，O-16，H-1）
（5）卡爾文循環需要光反應過程中產生的H⁺，H⁺最初來源于物質

 

．
（6）NH⁴⁺能增加類囊體膜對H⁺的通透性，從而消除類囊體膜兩側的H⁺濃度差．若將NH⁴⁺ 注入葉綠體基質，下列過程中會被抑制的是

 

．
A．電子傳遞     B．ATP的合成   C．NADPH的合成   D．光能的吸收．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化

專題：

分析：分析圖解：圖中可以看出，玉米的葉肉細胞可以在較低濃度二氧化碳的條件下，通過二氧化碳泵固定二氧化碳，然后在維管束鞘細胞中利用．
表格數據顯示，在中午11：00時，光照增強，玉米的光合速率達到最高，而花生的光合速率下降，這可能與氣孔關閉有關．

解答： 解：（1）中午11：00時，光照增強，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO₂進入葉肉細胞受阻，故CO₂減少，導致花生光合作用速率降低；而玉米內有CO₂泵，在進入植物內的CO₂減少的情況下，仍可以維持細胞內較高的CO₂濃度；并且此時光照增強，促進光合作用加強．
（2）當注入抑制劑后，卡爾文循環（或暗反應、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應產生ATP不受影響，故ATP的含量呈上升趨勢．
（3）與11：00時相比，17：00時，外界環境中光照強度較小，溫度和CO₂濃度基本相同，故光合作用速率受光照強度限制．
（4）從外界吸收的CO₂是植物積累的葡萄糖的量是相對應的，兩者物質的量之比為1：6．由表可知每小時每平方米玉米比花生吸收CO₂的物質的量為72mmol，所以在10分鐘內玉米多吸收CO₂12mmol，產生的葡萄糖為2mmol，即360mg/m²．
（5）在光反應中，葉綠體利用光能將水分解為氧氣和還原態的氫． 
（6）光反應過程中，ATP的中的能量來源于H⁺的電化學勢能．本題中，注射NH4⁺后消除了膜內外的H⁺的濃度差，電化學勢能為零，所以無法合成ATP．
故答案為：
（1）CO₂    玉米內有CO₂泵，在進入植物內的CO₂減少的情況下，仍可以維持細胞內較高的CO₂濃度；此時光照強度增強，促進光合作用加強   
（2）上升  此時卡爾文循環（或暗反應、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應產生ATP不受影響 
（3）光照強度
（4）360
（5）水
（6）B

點評：本題考查了光照強度影響光合作用的有關知識，意在考查考生的審題能力和分析圖表的能力，難度一般，考生需結合光合作用的過程解決相關問題．