Question

大气CO₂浓度增加不仅导致全球气候变暖，也影响植物光合作用。为研究高浓度CO₂对水稻光合作用的影响，测定了不同CO₂浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合作用速率的变化，如图所示。回答下列问题：

（1）叶肉细胞中产NADH和ATP的具体场所是________________。

（2）依据上述实验结果，在环境浓度CO₂条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是__________________________________（答两点）。

（3）环境浓度CO₂和高浓度CO₂条件下，水稻的净光合作用速率不同。要了解两种CO₂浓度下不同时刻光合作用速率的变化，还需要进行的实验是____________________。

（4）若在环境浓度CO₂和高浓度CO₂条件下，呼吸作用速率差异不明显。与环境浓度CO₂相比，在高浓度CO₂条件下，相同时刻水稻的光反应速率___________（填“较高”、“相同”或“较低”），其原因是___________________________。

Answer

细胞质基质、线粒体基质 CO2浓度、光照强度 在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率 较高 高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供的[H]和ATP增多，光反应增强

【解析】

本题以反映实验结果的曲线图为情境，考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素、有氧呼吸过程等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 在叶肉细胞中进行的有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH和ATP，这两个阶段的具体场所依次是细胞质基质和线粒体基质。

(2) 题图显示：环境浓度C02条件下和高浓度C02条件下的净光合速率不同，而且在9:30—11:30时段内，净光合速率随着光照强度的增加而增加，因此9:30时限制水稻光合作用的环境因素是CO2浓度、光照强度等。

(3) （实际）光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，因此要了解两种C02浓度下不同时刻光合作用速率的变化，还需要进行的实验是：在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸作用速率。

(4) 题图显示：在环境浓度C02条件下的净光合速率低于高浓度C02条件下的净光合速率。若在环境浓度C02和高浓度条C02件下，呼吸速率差异不明显，则与环境浓度C02相比，在高浓度C02条件下，相同时刻水稻的光反应速率较高，其原因是：高浓度CO2 条件下，水稻暗反应速率加快，需光反应提供的[H]和ATP增多，光反应增强。