Question

【題目】圖甲表示在不同溫度條件下 CO2 濃度對某植物凈光合速率的影響；圖乙表示將該種植物葉片置于適宜的光照和溫度條件下，葉肉細胞中 C5 的相對含量隨細胞間隙 CO2 濃度的變化曲線。請分析回答下列問題：

（1）據圖甲可知，當 CO2 濃度分別為 600 μmol·L－1 和 1200 μmol·L－1 時，更有利于該植物生長的溫度分別是__________。在 CO2 濃度為 200 μmol·L－1，28 ℃條件下，該植物根尖細胞中產生 ATP 的細胞器是_________。

（2）CO2 在 RuBP 羧化酶作用下與 C5 結合生成 C3，據圖乙分析，A→B 的變化階段暗反應消耗 ATP的速率__________；B→C 保持穩定的內因是受到__________限制。

（3）研究發現，綠色植物中 RuBP 羧化酶具有雙重活性，催化如下圖丙所示的兩個方向的反應， 反應的相對速度取決于 O2 和 CO2 的相對濃度。在葉綠體中，在 RuBP 羧化酶催化下 C5 與_________反應，形成的__________進入線粒體放出 CO2，稱之為光呼吸，推測 O2 與 CO2 比值__________填“高”或“低”） 時，有利于光呼吸而不利于光合作用。

（4）有觀點指出，光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過強光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，CO2 供應減少，此時的光呼吸可以消耗光反應階段生成的多余的_______________， 減少細胞受損的可能，而光呼吸產生的 CO2 又可以作為暗反應階段的原料，因此光呼吸對植物有重要的正面意義。

Answer 1

【答案】20 ℃、28 ℃ 線粒體 增加 RuBP羧化酶數量（濃度） O2 二碳化合物（C2） 高 [H]和ATP

【解析】

據圖圖甲表示不同二氧化碳濃度和不同溫度對凈光合作用的影響。圖乙中在一定的范圍內隨葉肉細胞間的二氧化碳濃度的升高，五碳化合物的含量逐漸減小，超過一定的范圍（二氧化碳飽和點）五碳化合物含量會維持在一定的水平上。圖丙中，高光強與高氧氣濃度可以導致光呼吸增強，二氧化碳濃度增加可以抑制光呼吸。據此分析作答。

（1）圖甲中，CO2濃度分別為600μmol·L-1和1200μmol·L-1時，對應的曲線中20℃、28℃的凈光合速率最大，更有利于該植物生長。當CO2濃度為200um ol·L-1時，28℃條件下該植物根尖細胞只進行呼吸作用，故產生 ATP 的細胞器是線粒體。

（2）圖乙中，A→B，隨葉肉細胞間的二氧化碳濃度的升高，葉肉細胞吸收CO2速率增加，二氧化碳的固定加快，五碳化合物消耗增多，含量下降，同時三碳化合物生成增多，還原加快，消耗ATP的速率增加，使葉肉細胞有機物的合成增多。B→C保持穩定的原因是已經達到二氧化碳飽和點，內因是受到RuBP羧化酶數量（濃度）的限制。

（3）據圖丙分析可知，在葉綠體中，在RuBP羧化酶催化下C5與氧氣的反應生成二碳化合物進入線粒體放出 CO2，稱之為光呼吸，故當O2與CO2比值高時，有利于光呼吸而不利于光合作用。

（4）光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過強光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，CO2 供應減少，此時的光呼吸可以消耗光反應階段生成的多余的[H]和ATP， 減少細胞受損的可能，而光呼吸產生的 CO2 又可以作為暗反應階段的原料，因此光呼吸對植物有重要的正面意義。