题目内容
【题目】自然界中,跟花生相比,玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境,其利用低浓度CO2的能力也远远高于花生。某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程,乙图表示夏季晴天两种植物叶片光合作用强度的曲线,丙图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速率,请结合上述三图回答下列问题:
(1)甲图表示光合作用的_________过程,此过程中三碳化合物被________还原。
(2)乙图中d曲线表示__________(玉米/花生)光合作用强度的曲线。8点到10点,植物叶肉细胞中产生ATP的场所有________________。
(3)丙图中植物A是_______(玉米/花生)。在CO2浓度100×10-6时,植物B叶肉细胞中光合作用强度___________(>、=、<)呼吸强度。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中,_________(植株A/植株B)先死亡。
【答案】 暗反应 NADPH或[H] 花生 叶绿体、细胞质基质、线粒体 玉米 > 植株B
【解析】分析甲图可知,这是光合作用的暗反应过程,发生在叶绿体基质中,此过程中三碳化合物被光反应提供的[H]或NADPH还原,CO2先被固定为C3,再被还原。乙图中d曲线有午休现象,表示的是花生光合作用强度的曲线,玉米是C4植物,没有午休现象。丙图中植物A是玉米,因为玉米是C4植物,能利用较弱的CO2进行光合作用。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中,植株不能利用较弱的CO2进行光合作用先死亡。
(1)由图可知,该过程有没有光都可以进行,二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物,则甲图表示光合作用的暗反应过程。由图可知,三碳化合物被NADPH还原,一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后,很快形成两个C3分子。
(2)由题意可知,和花生相比,玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境,其利用CO2的能力也远远高于花生,即在相同光照的情况下,花生的光合作用能力要低于玉米,故乙图中d曲线表示花生光合作用强度的曲线。8点到10点,植物可进行呼吸作用和光合作用。光合作用可产生ATP,场所为叶绿体。呼吸作用也可以产生ATP,第一阶段在细胞质基质,第二、三阶段均在线粒体。
(3)由图可知,较低CO2浓度时,植物A的光合速率更高,且当二氧化碳浓度一定时,植物A的CO2吸收速率更高,植物A的二氧化碳的补偿点更低,故植物A为玉米。根据B植物对应的曲线,在CO2浓度100×10-6时,植物B的光合作用速率等于呼吸作用速率,但在植物B叶肉细胞中光合作用强度一定大于该细胞内呼吸强度,这样才可能满足整株植物的光合速率=呼吸速率。由于植物A利用CO2的能力远远高于植物B,在低CO2浓度的环境条件下也能存活,故植物B先死亡。