Question

1．某研究小组测得某植物叶片净光合速率（以CO₂吸收速率Pn表示）与叶肉细胞间隙CO₂浓度（Ci）的变化，并绘图如下．请回答下列问题．
（1）CO₂参与光合作用的暗反应过程，该过程需要光反应过程提供NADPH和ATP．植物吸收的镁盐主要用于合成光合作用所需的叶绿素．
（2）与11：00时相比，13：00时植物积累的有机物总量上升（填“上升”“下降”或“基本不变”）．
（3）图示中，叶肉细胞间隙CO₂浓度（Ci）在不断变化，导致Ci变化的主要原因是气孔开放程度，光合作用速率和细胞呼吸速率的变化．图中叶片吸收CO₂的速率（Pn）有两次明显下降，这两次下降的原因分别是第一次下降主要是气孔关闭，吸收的CO₂减少，第二次下降主要是光照强度减弱．

Answer 1

分析 光合作用过程分为光反应和暗反应阶段，光反应是水光解产生[H]和氧气，同时合成ATP，发生在叶绿体的类囊体膜上，叶绿体的类囊体膜上含有与光反应有关的色素和酶；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，三碳化合物还原需要消耗光反应产生的[H]和ATP，发生在叶绿体基质中，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶．

解答 解：（1）由分析可知，暗反应过程需要消耗光反应产生的还原氢、ATP；Mg是叶绿素的组成成分，植物吸收Mg主要用于合成光合作用需要的色素．
（2）13时，净光合速率较小，但仍然大于0，因此与11时相比，有机物的积累量上升．
（3）大气中的二氧化碳通过气孔进入细胞间隙，再进入叶肉细胞的叶绿体参与光合作用，同时细胞有氧呼吸过程也产生二氧化碳，因此叶肉细胞间隙二氧化碳浓度变化的主要原因是气孔的开度、光合速率、呼吸速率；11～13时Pn下降是由于蒸腾作用强，气孔开度降低，叶肉细胞中二氧化碳浓度下降引起；15时之后，Pn降低，但是Ci升高，Pn降低的原因是光照强度减弱，光反应产生的还原氢、ATP少，影响暗反应，最终导致Pn下降．
故答案为：
（1）NADPH和ATP     叶绿素
（2）上升
（3）气孔开放程度，光合作用速率和细胞呼吸速率的变化       第一次下降主要是气孔关闭，吸收的CO₂减少，第二次下降主要是光照强度减弱

点评 本题旨在考查学生理解光合作用过程中光反应与暗反应的物质变化、能量变化和场所，光反应与暗反应之间的关系，光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题图曲线进行推理、解答问题．