Question

【題目】紫花苜蓿是一種蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)全面的優(yōu)質(zhì)牧草�？蒲腥藛T在某試驗(yàn)基地對當(dāng)年播種且水肥適中、正處于分枝期的苜蓿進(jìn)行了光合作用的日變化觀測。請回答問題：

（1）紫花苜蓿捕獲光能的物質(zhì)分布在_____________上，光反應(yīng)中，光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化成____________；各種色素分子有不同的顏色，是因?yàn)橐恍┎ㄩL的光透過或被_____。植物缺鎂，葉片顏色會發(fā)黃的原因是_____________。 碳反應(yīng)中首先生成的是三碳化合物，有同學(xué)猜測此化合物是CO2與某一個(gè)二碳分子結(jié)合生成的，但當(dāng)突然_________后，發(fā)現(xiàn)RuBP 的含量快速__________，由此推知猜測是錯(cuò)誤的。

（2）科研人員選取3個(gè)晴天，測定7:30 到17:30的時(shí)段內(nèi)空氣CO2濃度，數(shù)據(jù)顯示，觀測時(shí)段內(nèi)，空氣CO2濃度在 7：30最高，原因是_________。

（3）引起葉片光合速率降低的植物自身因素包括氣孔部分關(guān)閉引起的氣孔限制和葉肉細(xì)胞 活性下降引起的非氣孔限制兩類，前者使胞間CO2 濃度降低，后者使胞間CO2濃度升高。請據(jù)圖判斷植物自身因素中引起紫花苜蓿“光合午休”（11:30 發(fā)生）的主要因素是________________。

Answer 1

【答案】類囊體膜 ATP NADPH 活躍化學(xué)能 反射 Mg是葉綠素的組成成分，缺乏Mg葉綠素合成受阻 降低 CO2 濃度 上升 光合速率小于細(xì)胞呼吸速率，CO2濃度增大 葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制

【解析】

光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)的場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收光能將水光解形成還原氫和氧氣，同時(shí)形成ATP，暗反應(yīng)過程包括二氧化碳的固定和還原。圖中胞間二氧化碳濃度先降低后逐漸升高。

（1）紫花苜蓿捕獲光能的物質(zhì)為光合色素，分布在葉綠體的類囊體薄膜上，光反應(yīng)中，光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化成ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能；各種色素分子有不同的顏色，是因?yàn)橐恍┎ㄩL的光透過或被反射。鎂是合成葉綠素的重要物質(zhì)，植物缺乏Mg葉綠素合成受阻，葉片顏色會發(fā)黃。為了判斷固定CO2的物質(zhì)是否為二碳分子，可突然降低CO2濃度，觀測哪些化合物的含量升高，若發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高，即RuBP消耗減少，可由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子，而是RuBP。

（2）觀測時(shí)段內(nèi)，空氣CO2濃度在7：30時(shí)最高，是因?yàn)樵诖酥�前的一段時(shí)間內(nèi)光合作用速率小于呼吸作用速率，使環(huán)境中CO2濃度升高。

（3）已知引起葉片光合速率降低的植物自身因素包括氣孔部分關(guān)閉引起的氣孔限制和葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制兩類，前者使胞間CO2濃度降低，后者使胞間CO2濃度升高。當(dāng)兩種因素同時(shí)存在時(shí)，胞間CO2濃度變化的方向依賴于占優(yōu)勢的因素。據(jù)圖分析，紫花苜蓿葉片凈光合速率午間降低時(shí)，胞間CO2濃度升高，表明凈光合速率午間降低主要是由葉肉細(xì)胞活性下降引起的，即植物自身因素中引起紫花苜�！肮夂衔缧荨钡闹饕�因素是葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制。