Question

12．氮肥是农业生产必不可少的肥料．现有某科研单位为研究供氮水平对玉米幼苗光合作用的影响．在实验窒利用五组缺少氮元素的完全培养液培养玉米幼苗．定时给每组培养液添加不同浓度的氮元素．培养一段时间后，分别测定各组玉米幼苗相关指标的相对值．结果如下表．请分析回答有关间题：（羧化酶是光合作用过程中必需的一种酶）

	净光合速率	气孔导度	羧化酶含量
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
1 6	4.0	2.6	0.8

（1）据上述实验结果可知，适合玉米幼苗生长发育所需的最适（最经济）氮元素浓度是8mmol/L．在羧化酶等一系列酶的作用下，C₃接受ATP释放的能量并被还原，随后再经一系列化变化形成了糖类和C₅．
（2）上述实验中，培养液中氮元素浓度在4mmol/L的条件下，玉米幼苗叶肉细胞中，叶绿体在光反应截到产生的O₂一部分（填“全部”或“一部分”）扩散到改细胞的线粒体中被消耗掉，结合上表实验结果加以解释：净光合速率大于零，光合产O₂速率大于呼吸耗O₂速率．
（3）由实验结果推测，当培养液中氮元素浓度大于12mmol/L后，玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO₂浓度变化趋势是增大（填“减小”“增大”或“不变”）

Answer 1

分析 分析表格中可知，随着培养液中氮素浓度的增加，叶绿素含量不断增多，气孔导度先增加后不变，羧化酶含量先增加后减少，净光合速率先增加后降低．
光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答 解：（1）据上述实验结果可知，当氮元素浓度是8mmol/L时，玉米幼苗净光合速率最大，最适合生长发育．进入叶绿体的CO₂必须在羧化酶等酶的作用下，形成C₃后才能接受ATP释放的能量并被还原，随后再经一系列变化形成糖类和C₅．
（3）该实验中，培养液中氮素浓度在4mmol/L的条件下，玉米幼苗叶肉细胞中，叶绿体在光反应阶段产生的O₂，只有一部分能扩散到该细胞的线粒体中被迫消耗掉，原因是净光合速率大于零，光合产O₂速率大于呼吸耗O₂速率．
（4）根据实验结果推测，当培养液中氮素浓度大于12mmol/L以后，玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO₂浓度增大，原因是气孔导度不变，但羧化酶含量减少，CO₂消耗速率降低．
故答案为：
（1）8      糖类    C₅
（3）一部分        净光合速率大于零，光合产O₂速率大于呼吸耗O₂速率
（4）增大

点评 本题着重考查了光合作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．