Question

12．圖1表示玉米光合作用利用CO₂合成（CH₂O）的過程，玉米葉肉細(xì)胞通過“CO₂泵”內(nèi)的一些化學(xué)反應(yīng)，將空氣中的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（CH₂O）的合成順利進(jìn)行；圖2表示光照強(qiáng)度對玉米光合速率的影響．回答下列問題：

（1）圖1中過程①是CO₂的固定，過程②的進(jìn)行還需要[H]和ATP等物質(zhì)參與．
（2）如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種抑制劑使“CO₂泵”的活性降低，則在短時間內(nèi)，維管束鞘細(xì)胞中C₅的含量增加．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為15klx時，玉米每小時能固定200mL的CO₂．
（4）研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季中午光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合作用原料之一的
CO₂減少，而此時玉米光合作用速率基本不受影響，其原因是玉米有“CO₂泵”（維持維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高CO₂濃度）．

Answer 1

分析 分析題圖1：玉米的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞的功能不同，葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行暗反應(yīng)過程，空氣中的二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞中，形成二氧化碳泵，將空氣中的CO₂泵入維管束鞘細(xì)胞，保證維管束鞘細(xì)胞的較高濃度的二氧化碳，維持維管束鞘細(xì)胞暗反應(yīng)的順利進(jìn)行，圖中①是二氧化碳的固定過程，②是三碳化合物的還原過程，三碳化合物還原需要光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP．
分析圖2：該曲線表示二氧化碳的吸收速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，光照強(qiáng)度為0時，二氧化碳的吸收速率是-50ml/h，即呼吸作用強(qiáng)度是50ml/h，因此該曲線表示凈光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化而變化的曲線，實(shí)際光合作用強(qiáng)度=凈光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度；5klx光照強(qiáng)度時，光合作用速率與呼吸作用速率相等，是光的補(bǔ)償點(diǎn)．

解答 解：（1）暗反應(yīng)過程包括二氧化碳固定和三碳化合物還原，二氧化碳固定過程是二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物的過程，即圖1中的①過程；②過程是三碳化合物還原形成有機(jī)物和五碳化合物，該過程需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]參與．
（2）如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種抑制劑使“CO₂泵”的活性降低，則維管束鞘細(xì)胞中二氧化碳濃度下降，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合消耗的五碳化合物減少，在短時間內(nèi)，三碳化合物的還原形成五碳化合物的速率不變，因此五碳化合物含量升高．
（3）由曲線可知，光照強(qiáng)度為15klx時凈光合速率是150ml/h，玉米每小時能固定的二氧化碳是實(shí)際光合作用強(qiáng)度，等于凈光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度之和，為150+50=200ml．
（4）光合作用的原料二氧化碳是通過氣孔進(jìn)入細(xì)胞的，氣孔關(guān)閉，細(xì)胞中二氧化碳濃度下降，光合速率下降，但是玉米植物由于葉肉細(xì)胞中存在“CO₂泵”，維持了維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高CO₂濃度，因此玉米光合作用速率基本不受影響．
故答案為：
（1）CO₂的固定[H]和ATP      
（2）增加     
（3）200
（4）CO₂   有“CO₂泵”（維持維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高CO₂濃度）

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是光反應(yīng)與暗反應(yīng)過程的物質(zhì)、能量變化及相互關(guān)系，凈光合作用、實(shí)際光合作用、呼吸作用之間的關(guān)系，影響光合作用的因素，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系形成知識網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合題圖信息綜合解答問題．