Question

下图中甲是叶绿体膜上磷酸转运器及相关生理作用示意图。磷酸转运器是三碳糖磷酸与无机磷酸的反向转运蛋白，它可将三碳糖磷酸转运到叶绿体外，同时按照1：1的反向交换方式将Pi回到叶绿体基质中，在光合作用产物运输过程中扮演重要角色。图乙是水稻在夏季晴朗的一天24小时内O₂吸收量和释放量的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为6:00和19:00。请回答下列问题：

（1）图甲中①的名称是_______________，突然停止光照，①的含量变化是______________。

（2）若合成三碳糖磷酸的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则______________（填“有利于”或“ 不利于”）淀粉和③的合成，其中③主要包括______________（至少写出两种）。

（3）通常情况下，脱离卡尔文循环的产物（三碳糖磷酸）可用于合成多种有机物，其中含量最多的是_____________。

（4）据图乙推断，24小时内不能产生图甲中④的时间段是_____________，若适当增加环境中CO₂的浓度，B点将向_____________（填“左”或“右”）移动。

（5）测得该植物一昼夜O₂的释放量为300mg，假设该植物在一昼夜的呼吸速率不变，则图中阴影部分应__________________________（填“大于”、“小于”或“等于”）300mg。出现乙图中C的原因是_____________。

Answer

三碳化合物 上升 不利于 脂质 氨基酸、蛋白质、蔗糖 0:00-5:00和20:00-24:00 右 大于 温度高引起部分气孔关闭

【解析】本题结合图形考查光合作用过程及影响光合速率的因素，要求考生能根据甲图即题干的提示判断出图中的①是三碳化合物，②是三碳糖磷酸，③是脂质、氨基酸、蛋白质等，④是[H]和ATP；同时明确，若合成三碳糖磷酸的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则会导致叶绿体基质中Pi的积累，将不利于淀粉和③的合成。图乙中，A、B两点植物实际光合速率=呼吸速率，即实际光合速率为0，阴影部分的面积代表有光照的时间段内植物净光合作用积累的氧气量，该面积越大，越有利于植物生长。还需要明确环境条件改变时，叶绿体内三碳化合物含量变化的分析及图乙中C点出现的原因分析等知识，此题综合性较强，难度较大。

（1）图甲中①的名称是参与卡尔文循环的三碳化合物；若突然停止光照，则由于光反应产生的[H]和ATP量减少，暗反应消耗的三碳化合物减少，而三碳化合物的生成量基本不变，所以短时间内三碳化合物的含量上升。

（2）分析图形可知，若合成三碳糖磷酸的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则会导致叶绿体基质中Pi的积累，不利于淀粉和③的合成，其中③主要包括脂质、氨基酸、蛋白质。

（3）图中显示，脱离卡尔文循环的产物可用于合成多种有机物，通常情况下，其中含量最多的是蔗糖。

（4）图甲中④是水光解的产物氧气和[H]，分析图乙可知，0:00-5:00和20:00-24:00 时段没有光合作用，故该时段内不能产生图甲中氧气和[H]；B点时植物净光合速率=0，净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，因此若适当增加环境中CO2的浓度，实际光合速率增大，B点将向右移动。

（5）测得该植物一昼夜O2的释放量为300mg ，即实际光合作用释放的氧气量，假设该植物在一昼夜的呼吸速率不变，即呼吸速率=12mg/h，则图中阴影部分（净光合作用释放的氧气量）应大于300mg。出现乙图中C的原因是温度高引起部分气孔关闭，导致二氧化碳供应量减少，光合作用减弱。