Question

9．回答下列有關(guān)光合作用的問題．右表為某地夏季晴朗的某天，玉米和花生凈光合速 率測定值．如圖表示玉米CO₂同化途徑（玉米CO₂同化需要兩種細(xì)胞合作完成）．玉米葉肉細(xì)胞 中有一種酶，通過系列反應(yīng)將CO₂“泵”入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO₂，保證卡爾文循環(huán)順利進(jìn)行．這種酶被形象地稱為“CO₂泵”．而花生缺乏類似的“CO₂泵”．

時(shí)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(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，花生出現(xiàn)明顯的“午休”現(xiàn)象，導(dǎo)致花生光合作用速率明顯下降的原因是部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)減少；而此時(shí)玉米光合作用速率反而有所升高，原因是玉米內(nèi)有CO₂泵，故在進(jìn)入植物內(nèi)CO₂減少的情況下，玉米仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO₂濃度；此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)．
（2）研究得知，玉米葉肉細(xì)胞中的“CO₂泵’’實(shí)際上是發(fā)生在葉綠體中的一種特殊的二氧化碳固定過程，這種過程保證了葉肉細(xì)胞能夠?qū)ⅰ暗蜐舛榷�氧化碳泵入高濃度的維管束鞘細(xì)胞中”，由此推測：葉肉細(xì)胞葉綠體中固定二氧化碳過程是一個(gè)消耗ATP的過程，這種ATP應(yīng)該來自葉綠體（類囊體膜）光反應(yīng)生成的ATP（回答場所和過程）．光照正常時(shí)，如果泵入維管束鞘細(xì)胞葉綠體中的二氧化碳減少，短時(shí)間內(nèi)維管束鞘細(xì)胞葉綠體中ATP含量的變化增多（增多？減少？不變？）及其原因是此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響
（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，花生和玉米光合作用速率相等，造成這種結(jié)果的原因是光照強(qiáng)度下降，光反應(yīng)減弱．
如果維管束鞘細(xì)胞因靠近維管束中的篩管而有利于光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，那么，玉米葉片的這種結(jié)構(gòu)有利于加快（加快、減慢）光合作用．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖中可以看出，玉米的葉肉細(xì)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(xì)胞中利用．
表格數(shù)據(jù)顯示，在中午11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，玉米的光合速率達(dá)到最高，而花生的光合速率下降，這可能與氣孔關(guān)閉有關(guān)．

解答 解：（1）中午11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO₂進(jìn)入葉肉細(xì)胞受阻，故CO₂減少，導(dǎo)致花生光合作用速率降低；而玉米內(nèi)有CO₂泵，在進(jìn)入植物內(nèi)的CO₂減少的情況下，仍可以維持細(xì)胞內(nèi)較高的CO₂濃度；并且此時(shí)光照增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)．
（2）由題可以推測：葉肉細(xì)胞葉綠體中固定二氧化碳過程是一個(gè)消耗ATP的過程，這種ATP應(yīng)該來自葉綠體（類囊體膜）光反應(yīng)生成的ATP．若“CO₂”泵的活性降低，則維管束鞘細(xì)胞中CO₂濃度降低，暗反應(yīng)速率減小，光反應(yīng)階段仍能產(chǎn)生[H]和ATP，因此ATP的含量會(huì)增加．
（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，外界環(huán)境中光照強(qiáng)度較小，溫度和CO₂濃度基本相同，故光合作用速率受光照強(qiáng)度限制．如果維管束鞘細(xì)胞因靠近維管束中的篩管而有利于光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，那么光合作用的產(chǎn)物及時(shí)被運(yùn)出可以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，所以玉米葉片的這種結(jié)構(gòu)有利于加快光合作用．
故答案為：
（1）部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)減少      玉米內(nèi)有CO₂泵，故在進(jìn)入植物內(nèi)CO₂減少的情況下，玉米仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO₂濃度；此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)
（2）葉綠體（類囊體膜）光反應(yīng)生成的ATP    上升      此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響
（3）光照強(qiáng)度下降，光反應(yīng)減弱    加快

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光照強(qiáng)度影響光合作用的有關(guān)知識(shí)，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(jié)合光合作用的過程解決相關(guān)問題．