Question

【題目】請據圖回答下列有關植物光合作用的問題：

(1)某科研小組在溫室栽培某品種桃樹，探究了一定光照強度下CO2濃度對桃樹葉片光合速率的影響，結果如圖1所示。外界環境中CO2濃度主要通過___________(填“光反應”或“暗反應”)過程來影響光合作用強度。當CO2吸收速率達到M點后，如果適當增強光照強度，則圖中a點和b點的移動情況分別是_________________________________。

(2)綠色植物的葉肉細胞在光照充足、高濃度CO2的環境中進行正常的光合作用，若處于光照充足高濃度O2而低濃度CO2的環境中，則可以進行光呼吸，其簡要過程如圖2所示。

①Rubisco酶是植物光合作用的一種關鍵酶，它所催化的反應是無機碳進入生物群落的主要途徑，由此可知，它存在的場所是___________。在高濃度CO2環境中， Rubisco酶所催化反應的產物是___________，該產物被還原生成糖類的過程還需要光反應提供的___________。

②光呼吸和細胞有氧呼吸的相同點是______________________。(至少答出兩點)

Answer 1

【答案】暗反應 a點左移；ｂ點右移 葉綠體基質 C3 ATP和[H] 消耗了氧氣；釋放出二氧化碳

【解析】

1、由題圖可知，二氧化碳濃度過低時，植物無法進行光合作用；在一定范圍內，光合速率隨著二氧化碳濃度的增加而加快；當達到一定二氧化碳濃度時，光合速率就不再隨著二氧化碳濃度的增加而加快，此時的二氧化碳濃度稱為二氧化碳的飽和點。

2、由題圖可知，植物的Rubisco酶具有“兩面性”，在高濃度CO2環境中，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；在高濃度O2環境中，該酶催化C5與O2反應，產物經一系列變化后到線粒體中會生成CO2，這種植物在光下吸收O2產生CO2的現象稱為光呼吸。

(1)CO2參與光合作用的暗反應，因此外界環境中CO2濃度主要通過暗反應過程來影響光合作用強度。當CO2吸收速率達到M點后，光合速率不再隨著CO2濃度的增大而逐漸增強，此時限制光合作用的因素是光照、溫度等因素。適當增強光照強度，呼吸速率不變，只需較低的CO2濃度，便可使光合速率與呼吸速率相等，故a點左移。適當增強光照強度，光反應為暗反應提供的ATP和[H]增加，所需的CO2濃度增大，光合速率增大，故b點右移。

(2)①Rubisco酶參與催化CO2的固定過程，CO2的固定過程發生在葉綠體基質，由此可知它存在的場所是葉綠體基質。在高濃度CO2環境中， Rubisco酶催化C5與CO2反應，生成C3，C3被還原生成糖類的過程還需要光反應提供的ATP和[H]。

② “光呼吸”與“有氧呼吸”相比較，它們的主要相同點是都消耗了氧氣，釋放出二氧化碳。