Question

【題目】氮肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的肥料�，F(xiàn)有某科研小組為研究供氮水平對(duì)玉米幼苗光合作用的影響，在實(shí)驗(yàn)室利用缺少氮元素的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)玉米幼苗，定時(shí)給各組培養(yǎng)液添加不同濃度的氮元素，培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定各組玉米幼苗相關(guān)指標(biāo)的相對(duì)值，結(jié)果如下表，請(qǐng)分析回答下列有關(guān)問題：

培養(yǎng)液中氮濃度（mmol/L） 各指標(biāo)相對(duì)值	凈光合速率	氣孔導(dǎo)度	翔化酶含量
0	0.0	2.0	0.3
4	3.7	2.2	0.9
8	4.5	2.4	1.6
12	4.2	2.6	1.2
16	4.0	2.6	0.8

（1）據(jù)表中結(jié)果可知，適合玉米幼苗生長(zhǎng)發(fā)育所需的最適（最經(jīng)濟(jì)）氮元素濃度是_______mmol/L，在羧化酶等一系列酶的作用下，C3接受ATP釋放的能量并被還原，隨后再經(jīng)一系列變化形成________。

（2）上述實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)液中氮元素濃度在4 mmol/L的條件下，玉米幼苗葉肉細(xì)胞中，在葉綠體光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2能擴(kuò)散到該細(xì)胞的線粒體中被消耗掉______（填“全部”或“一部分”），結(jié)合上表實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以解釋：________________________。

（3）有實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮元素濃度大于12 mmol/L時(shí)，玉米幼苗葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度變化趨勢(shì)是_________（填“降低”“升高”或“不變”），結(jié)合上表實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以解釋：________________。

Answer 1

【答案】 8 糖類和C5 一部分 凈光合速率大于零（或光合作用產(chǎn)生O2速率大于呼吸作用消耗O2速率） 升高 氣孔導(dǎo)度不變，但羧化含量減少，CO2消耗速率降低

【解析】試題分析：光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。分析表格中可知，隨著培養(yǎng)液中氮素濃度的增加，葉綠素含量不斷增多，氣孔導(dǎo)度先增加后不變，羧化酶含量先增加后減少，凈光合速率先增加后降低。

（1）據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)?shù)�元素濃度�?mmol/L時(shí)，玉米幼苗凈光合速率最大，最適合生長(zhǎng)發(fā)育。進(jìn)入葉綠體的CO2必須在羧化酶等酶的作用下，形成C3后才能接受ATP釋放的能量并被還原，隨后再經(jīng)一系列變化形成糖類和C5。

（2）該實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液中氮素濃度在4mmol/L的條件下，玉米幼苗葉肉細(xì)胞中，葉綠體在光反應(yīng)階段產(chǎn)生的O2，只有一部分能擴(kuò)散到該細(xì)胞的線粒體中被迫消耗掉，原因是凈光合速率大于零，光合產(chǎn)O2速率大于呼吸耗O2速率。

（3）據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，當(dāng)培養(yǎng)液中氮素濃度大于12mmol/L以后，玉米幼苗葉肉細(xì)胞的胞間CO2濃度增大，原因是氣孔導(dǎo)度不變，但羧化酶含量減少，CO2消耗速率降低。