Question

增加CO₂浓度会对植物光合作用速率产生影响。某研究小组在夏季晴朗的白天，水分充足的情况下，以大豆作为实验材料，分别进行两种不同实验处理，甲组提供大气CO₂浓度（375umol·mol^-1），乙组提供CO₂浓度倍增环境（750 umol·mol^-1），测定各组的光合速率，结果如下图所示。请回答下列相关问题：

（1）CO₂浓度增加，主要是影响_________阶段，该阶段发生的部位是________，CO₂浓度增加，大豆光合作用速率发生的变化是______；出现这种变化的原因是___________________________。

（2）实验中8：00到10：00，甲、乙两组光合速率升高的原因有___________________________。（写出两条原因）。当光合作用强度达到最大值时，限制光合作用的内部因素主要是__________________。

（3）在14：00时，与A点相比B点叶绿体中[H]含量___________________________，原因是______________________________________________。

（4）科研人员在大豆幼苗中发现了一株叶黄素缺失的突变体，用蓝紫光照射叶片并测定光吸收情况。与正常叶片相比，它们光吸收差异__________（填“显著”或“不显著”）。

Answer

暗反应 叶绿体基质 增大 CO2浓度增加，CO2固定速率加快，暗反应速率加快，进而导致光合作用速率加快 光照强度增大，光反应速率加快；外界环境温度升高，光合作用相关酶活性增强 光合色素和酶的数量 较高 相同光照条件下，A点和B点光反应速率相同，[H]产生速率相同，但A点CO2浓度较B点高，消耗[H]较多 显著

【解析】

图示为一天中光合速率变化曲线，注意的是一天中中午温度过高，植物会关闭气孔减少蒸腾作用，影响CO2浓度，进而影响光合作用强度。

（1）CO2浓度影响大豆光合作用强度，主要是影响光合作用的暗反应阶段，其场所是叶绿体基质。CO2浓度增加，CO2固定速率加快，暗反应速率加快，进而导致大豆光合作用速率增大。

（2）晴朗夏季8：00到10：00，光照强度增大，光反应速率加快；外界环境温度升高，光合作用酶活性增强，甲、乙两组光合速率升高。光照强度达到最大值时，限制光合作用强度增加的内部因素主要是光合色素和酶的数量。

（3）在14：00时，光照条件相同，A点和B点光反应速率相同，[H]产生速率相同，但A点CO2浓度是B点CO2浓度的2倍，消耗[H]较多，与A点相比B点叶绿体中[H]含量较高。

（4）叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶黄素主要吸收蓝紫光，叶黄素缺失的大豆植株吸收蓝紫光的能力减弱，因此蓝紫光照射叶黄素缺失的突变体大豆幼苗，与正常叶片相比，它们光吸收差异显著。