Question

【题目】温室效应是全球环境变化研究的热点问题之一，预计到下世纪中后期，大气CO2浓度将是现在的两倍。研究人员利用玉米和大豆研究CO2浓度倍增对植物光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题：

注：水分利用效率=净光合速率／蒸腾速率

(1)两种植物叶肉细胞的细胞器中能够消耗水并伴随ATP生成的部位是__________。

(2)在CO2浓度倍增条件下，玉米和大豆的净光合速率均升高，可能的原因是___________。

(3)净光合速率提高和蒸腾速率降低均会使水分利用效率升高，请根据表中数据分析玉米和大豆水分利用效率升高的原因_____________________。

Answer 1

【答案】类囊体薄膜、线粒体基质CO2 浓度升高使暗反应中 CO2的固定增强，C3的还原增强玉米主要通过降低蒸腾速率来提高水分利用效率，大豆主要通过提高净光合速率来提高水分利用效率

【解析】

本题以反映实验结果的表格信息为依托，考查学生对有氧呼吸、光合作用及其影响的环境因素等相关知识的识记和理解能力，以及对实验结果的分析能力。

(1) 在叶绿体的类囊体薄膜上进行的光反应阶段，色素分子吸收的光能的用途之一是，在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP；用途之二是将水在光下分解产生[H]和02。在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段，其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量，产生少量的ATP。

(2) 在CO2浓度倍增条件下，因CO2 浓度升高，使暗反应中的CO2固定过程增强，产生的C3增加，进而引起 C3 的还原增强，所以玉米和大豆的净光合速率均升高。

(3)表中信息显示：无论是大气CO2浓度条件下，还是CO2浓度倍增条件下，玉米的蒸腾速率均低于大豆，说明玉米主要通过降低蒸腾速率来提高水分利用效率。但对于大豆而言，大气CO2浓度条件下的净光合速率低于玉米，而CO2浓度倍增条件下的净光合速率却高于玉米，说明大豆主要通过提高净光合速率来提高水分利用效率。