Question

【題目】CO2濃度增加會對植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實驗材料，分別進行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度（375umol·nol—l），乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境（750mol·mol—1），丙組先在濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結果如下圖所示。

作物種類

回答下列問題。

（1）隨著CO2濃度的增加，作物光合作用速率____________（填“減慢”、“加快”或“不變”）：出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是____________。

（2）在CO2濃度倍增時，光合作用速率并未倍增，此時限制光合作用速率增加的因素可能是光反應為喑反應提供的____________不足，也可能是喑反應中____________。

（3）丙組的光合作用速率比甲組低。有人推測可能是因為作物長期處于高濃度CO2環(huán)境而降低了固定CO2的酶的活性，____________，因此會表現(xiàn)出比大氣CO2濃度下更低的光合速率。

Answer 1

【答案】加快 CO2是暗反應的原料，在光照充足的情況下CO2濃度增加。暗反應加快，光合作用速率也加快 ATP和NADPH（[H]） 固定CO2的酶活性不高（數(shù)量有限），C2的再生速率不足，有機物積累較多 當恢復大氣CO2濃度后，已降低的酶活性未能恢復，又失去了高濃度CO2的優(yōu)勢

【解析】

根據(jù)圖文甲組和乙組之間進行比較可知，CO2濃度升高有利于光合作用甲組和丙組比較可知，作物長期處于高CO2濃度條件下有可能會使固定CO2的酶的活性降低或者是數(shù)量減少。

（1）CO2是影響光合作用（暗反應階段）的原料，在光照充足的情況下，在一定范圍內CO2濃度越高，暗反應速度加快，光合作用速率也加快。

（2）光合作用光反應為暗反應提供ATP和[H]，暗反應為光反應提供ADP和Pi；當CO2濃度倍增時，光合作用的限制因素，可能是光反應為暗反應提供的ATP和[H]不足，或者暗反應中固定CO2的酶活性低（或數(shù)量不足），從而影響CO2的固定。

（3）丙組在CO2濃度倍增環(huán)境中培養(yǎng)了60d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度，但是其光合速率低于甲組(提供的是大氣CO2濃度)，可能的原因是長期處于CO2，濃度倍增環(huán)境使得作物固定CO2，的酶的活性下降或酶的含量降低，當恢復大氣CO2濃度后，已降低的酶活性未能恢復，又失去了高濃度CO2的優(yōu)勢，因此會表現(xiàn)出比大氣CO2濃度下更低的光合速率。