Question

【題目】玉米葉肉細(xì)胞中有CO2“泵”，使其能在較低的CO2濃度下進(jìn)行光合作用，水稻沒(méi)有這種機(jī)制。下圖顯示了在相同的光照和溫度條件下，不同植物在不同胞間CO2濃度下的光合速率。各曲線代表的植物情況見(jiàn)表，其中人工植物B數(shù)據(jù)尚無(wú)。

曲線	植物	暗反應(yīng) 相關(guān)酶的來(lái)源	葉肉細(xì)胞 的來(lái)源
①	玉米	玉米	玉米
②	水稻	水稻	水稻
③	人工植物A	玉米	水稻
④	人工植物B	水稻	玉米

（1）造成曲線②和曲線③所示光合速率差異的直接原因是________________。

（2）在胞間CO2濃度0-50時(shí)，隨著CO2濃度升高，玉米的光反應(yīng)速率如何變化？__________，原因是___________________。

（3）根據(jù)曲線①、②、③及影響光合作用的因素推測(cè)，在圖中畫出人工植物B在不同胞間CO2濃度下的光合速率（曲線④）_________________。

Answer 1

【答案】玉米、水稻細(xì)胞中與暗反應(yīng)相關(guān)酶的活性（或酶的種類、或酶的數(shù)量）不同 變快 隨著CO2濃度升高，C3合成速率加快，C3被還原消耗ATP的速率加快，使單位時(shí)間內(nèi)有更多的ADP、Pi（和NADP+）可供光反應(yīng)利用，故光反應(yīng)速率加快。

【解析】

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]的作用下還原生成葡萄糖。

C4植物葉片中，圍繞維管束的是呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞，外圈是由部分葉肉細(xì)胞組成的，內(nèi)圈是維管束鞘細(xì)胞．在進(jìn)行光合作用時(shí)，CO2首先在C4植物的葉肉細(xì)胞內(nèi)被固定形成一種C4化合物，C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞內(nèi)先放出一個(gè)CO2分子，并形成丙酮酸，釋放出的CO2又被C5固定形成兩個(gè)C3化合物，然后C3化合物在光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP的作用下被還原為有機(jī)物．由此可知，C4植物的暗反應(yīng)先進(jìn)行C4途徑再進(jìn)行C3途徑。

（1）根據(jù)表及相關(guān)信息，圖2中曲線②和曲線③所示光合速率的差異可說(shuō)明在水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)，玉米的與暗反應(yīng)相關(guān)酶的活性比水稻的暗反應(yīng)相關(guān)酶活性低。

（2）在胞間CO2濃度0～50時(shí)，隨著CO2濃度升高，暗反應(yīng)中C3合成速率加快，C3被還原消耗ATP和[H]的速率加快，使單位時(shí)間內(nèi)有更多的ADP、Pi（和NADP+）可供光反應(yīng)利用，故光反應(yīng)速率加快。

（3）根據(jù)曲線①、②、③及影響光合作用的因素推測(cè)，由于表4中人工植物B葉肉細(xì)胞的來(lái)源是玉米，故表4中人工植物B在不同胞間CO2濃度下的光合速率（曲線④）接近于玉米（曲線①），如圖所示：。