Question

12．自然界中，和花生相比，玉米更適合生長在高溫、光照強烈和干旱的環境，其利用低濃度CO₂的能力也遠遠高于花生．

某科研小組選取玉米和花生為實驗材料做了有關光合作用的實驗．甲圖表示光合作用部分過程，乙圖表示夏季晴天兩種植物葉片光合作用強度的曲線，丙圖表示在適宜溫度、水分和一定的光照強度下，兩種植物的葉片在不同CO₂濃度下CO₂凈吸收速度，請結合上述三圖回答下列問題：
（1）甲圖表示光合作用的碳反應過程，此過程中三碳酸被NADPH還原，碳元素的轉移途徑是CO₂→C₃→（CH₂O）．
（2）乙圖中d曲線表示花生（玉米/花生） 光合作用強度的曲線．8點到10點，植物葉肉細胞中產生ATP的場所有葉綠體、細胞溶膠、線粒體．12點到14點光合作用強度下降的原因是溫度較高、氣孔關閉，使光合作用強度降低．
（3）丙圖中植物A是玉米（玉米/花生），如缺乏Mg，植物A的CO₂補償點應向右移動．在CO₂濃度100×10^-6時，植物B葉肉細胞中光合作用強度＞（＞、=、＜）呼吸強度．如果把植株A和植株B種植在一個一直給以適宜光照的密封無色玻璃容器中，植株B（植株A/植株B）先死亡．

Answer 1

分析 暗反應的過程：1、CO₂固定：CO2+C₅→2C₃，2、C₃的還原2C₃→（C H₂O）+C₅．
花生是喜陰植物，玉米是喜陽植物，耐寒能力較強，因此乙圖中d曲線表示花生光合作用強度的曲線，17點到18點光合作用強度下降的原因是光照強度減弱，光合作用速率下降．c曲線表示玉米光合作用強度的曲線．

解答 解：（1）甲圖表示光合作用的暗反應，三碳化合物被〔H]還原，碳元素的轉移途徑二氧化碳→三碳化合物→糖類，發生的場所是葉綠體基質．
（2）題目中玉米更適合生長在高溫、光照強烈和干早的環境中，其利用CO₂的能力也遠遠高于花生．乙圖中d曲線表示花生光合作用強度的曲線，8點到10點，植物葉肉細胞中既可以進行光合作用也可以進行呼吸作用，可以產生ATP的結構是葉綠體、細胞質基質和線粒體；12點到14點，中午溫度較高，為了防止植物大量失水，氣孔關閉，吸收的二氧化碳減少，導致光合作用減弱．
（3）玉米利用CO₂的能力遠遠高于花生，Mg是合成葉綠素的原料，缺乏Mg元素，葉綠素減少，光合作用速率下降，植物A的曲線與橫軸的交點應向右移動．在CO₂濃度100×10^-6時，植物B處于光補償點，此時整個植株的光合速率等于呼吸速率，但是植物體內含有許多細胞不能進行光合作用，卻又進行呼吸作用消耗有機物，所以植物B葉肉細胞中光合作用強度大于呼吸強度．如果把植株A和植株B種植在一個一直給以適宜光照的密封無色玻璃容器中，植株B需要較高的二氧化碳濃度才可以正常生存，所以植株B先死亡．
故答案為
（1）碳反應     NADPH     CO₂→C₃→（CH₂O）
（2）花生      葉綠體、細胞溶膠、線粒體       溫度較高、氣孔關閉，使光合作用強度降低  
（3）玉米    右＞植株B

點評 本題以圖形作為信息的載體，考查了光合作用的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；從題目所給的圖形中獲取有效信息，以及解決問題的能力．