Question

【题目】自然界中，跟花生相比，玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境，其利用低浓度CO2的能力也远远高于花生。某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程，乙图表示夏季晴天两种植物叶片光合作用强度的曲线，丙图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速率，请结合上述三图回答下列问题：

（1）甲图表示光合作用的_________过程，此过程中三碳化合物被________还原。

（2）乙图中d曲线表示__________(玉米/花生)光合作用强度的曲线。8点到10点，植物叶肉细胞中产生ATP的场所有________________。

（3）丙图中植物A是_______(玉米/花生)。在CO2浓度100×10－6时，植物B叶肉细胞中光合作用强度___________（＞、＝、＜）呼吸强度。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，_________（植株A/植株B）先死亡。

Answer 1

【答案】 暗反应 NADPH或[H] 花生 叶绿体、细胞质基质、线粒体 玉米 ＞ 植株B

【解析】分析甲图可知，这是光合作用的暗反应过程，发生在叶绿体基质中，此过程中三碳化合物被光反应提供的[H]或NADPH还原，CO2先被固定为C3，再被还原。乙图中d曲线有午休现象，表示的是花生光合作用强度的曲线，玉米是C4植物，没有午休现象。丙图中植物A是玉米，因为玉米是C4植物，能利用较弱的CO2进行光合作用。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，植株不能利用较弱的CO2进行光合作用先死亡。

（1）由图可知，该过程有没有光都可以进行，二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物，则甲图表示光合作用的暗反应过程。由图可知，三碳化合物被NADPH还原，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子。

（2）由题意可知，和花生相比，玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境，其利用CO2的能力也远远高于花生，即在相同光照的情况下，花生的光合作用能力要低于玉米，故乙图中d曲线表示花生光合作用强度的曲线。8点到10点，植物可进行呼吸作用和光合作用。光合作用可产生ATP，场所为叶绿体。呼吸作用也可以产生ATP，第一阶段在细胞质基质，第二、三阶段均在线粒体。

（3）由图可知，较低CO2浓度时，植物A的光合速率更高，且当二氧化碳浓度一定时，植物A的CO2吸收速率更高，植物A的二氧化碳的补偿点更低，故植物A为玉米。根据B植物对应的曲线，在CO2浓度100×10－6时，植物B的光合作用速率等于呼吸作用速率，但在植物B叶肉细胞中光合作用强度一定大于该细胞内呼吸强度，这样才可能满足整株植物的光合速率=呼吸速率。由于植物A利用CO2的能力远远高于植物B，在低CO2浓度的环境条件下也能存活，故植物B先死亡。