Question

【題目】溫室效應是全球環境變化研究的熱點問題之一，預計到下世紀中后期，大氣CO2濃度將是現在的兩倍。研究人員利用玉米和大豆研究CO2濃度倍增對植物光合作用的影響，結果如下表。回答下列問題：

注：水分利用效率=凈光合速率／蒸騰速率

(1)兩種植物葉肉細胞的細胞器中能夠消耗水并伴隨ATP生成的部位是__________。

(2)在CO2濃度倍增條件下，玉米和大豆的凈光合速率均升高，可能的原因是___________。

(3)凈光合速率提高和蒸騰速率降低均會使水分利用效率升高，請根據表中數據分析玉米和大豆水分利用效率升高的原因_____________________。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜、線粒體基質CO2 濃度升高使暗反應中 CO2的固定增強，C3的還原增強玉米主要通過降低蒸騰速率來提高水分利用效率，大豆主要通過提高凈光合速率來提高水分利用效率

【解析】

本題以反映實驗結果的表格信息為依托，考查學生對有氧呼吸、光合作用及其影響的環境因素等相關知識的識記和理解能力，以及對實驗結果的分析能力。

(1) 在葉綠體的類囊體薄膜上進行的光反應階段，色素分子吸收的光能的用途之一是，在有關酶的催化作用下，促成ADP與Pi發生化學反應，形成ATP；用途之二是將水在光下分解產生[H]和02。在線粒體基質中進行的有氧呼吸的第二階段，其過程是丙酮酸與水一起被徹底分解生成CO2和[H]，釋放少量的能量，產生少量的ATP。

(2) 在CO2濃度倍增條件下，因CO2 濃度升高，使暗反應中的CO2固定過程增強，產生的C3增加，進而引起 C3 的還原增強，所以玉米和大豆的凈光合速率均升高。

(3)表中信息顯示：無論是大氣CO2濃度條件下，還是CO2濃度倍增條件下，玉米的蒸騰速率均低于大豆，說明玉米主要通過降低蒸騰速率來提高水分利用效率。但對于大豆而言，大氣CO2濃度條件下的凈光合速率低于玉米，而CO2濃度倍增條件下的凈光合速率卻高于玉米，說明大豆主要通過提高凈光合速率來提高水分利用效率。