Question

现有A、B两种植物，A植物叶肉细胞中有“二氧化碳泵”，使其能在较低的CO₂浓度下进行光合作用，B植物则没有这种机制。下图显示了在相同的光照和温度条件下，两种植物在不同细胞间CO₂浓度下的光合速率。请回答下列有关问题：

（1）CO₂可参与B植物光合作用暗反应的          过程，此过程发生的场所是         。若提供给B植物的CO₂为C¹⁸O₂（O标记为¹⁸O），则光合产物中含¹⁸O的物质是                  。

（2）在胞间CO₂浓度为0-50时，A植物的光合速率升高，在此阶段叶绿体内生成的[ H ]数量变化是    （填“增加”、“不变”或“减少”）。在在胞间CO₂浓度为200-300时，B植物的光合速率逐渐上升而A植物的不再变化的原因是              。

（3）在现今化石燃料大量燃烧的大气条件下，更有利于A、B两种植物中________植物的生长，从代谢水平来看，利于该种植物生长的直接原因是           。

Answer

（10分）（未标注为2分）

（1）CO2固定（1分） 叶绿体基质（1分） （CH2O） （C6H12O6、糖类物质、有机物）（1分）

（2）增加（1分） 光合作用速率达到最大时，A、B植物对应的CO2浓度不同（受酶的限制，已达到A植物的CO2饱和点，但还未达到B植物的CO2饱和点）

（3）B 高CO2浓度条件下，B植物相关酶的活性高

【解析】（1）在光合作用中二氧化碳参与的是暗反应中二氧化碳的固定，与C5形成C3，发生在叶绿体基质中。如果标记了二氧化碳中的O，光合产物中含标记O的物质是糖类（或有机物），因为二氧化碳固定后形成C3，C3还原形成糖类。

（2）在胞间CO2浓度为0-50时，A植物的光合速率升高，此时是因为二氧化碳浓度的增加，在此阶段叶绿体内生成的[ H ]数量变化是增加，因为反应速率加快，所以光反应暗反应都加快，[H]生成量增加。在胞间CO2浓度为200-300时，B植物的光合速率逐渐上升而A植物的不再变化的原因是两种植物的光合作用不同，即光合作用速率达到最大时，A、B植物对应的CO2浓度不同。

（3）大量燃烧化石燃料会产生大量二氧化碳，由（2）可知更有利于B植物的生长，因为B的光合速率大。从代谢水平来看，利用该中植物生长的直接原因应是从蛋白质的角度来回答，即高CO2浓度条件下，B植物相关酶的活性高。

【考点定位】本题考查光合作用相关知识，意在考察考生对知识点的理解和对图形分析能力。

【名师点睛】1．单因子对光合作用速率的影响

（1）据图解读光照强度对光合作用强度的影响

A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；

AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；

B点：光补偿点（光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度）；

BC段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；

C点：光饱和点（光照强度达到C点后，光合作用强度不再随光照强度增强而增强）。

（2）据图解读CO2浓度对光合作用强度的影响

A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；

A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；

B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加。