Question

光合作用是植物体基本的物质代谢和能量代谢，以下是光合作用的实验，请回答相关问题：

（1）实验一：取长势致、无病害的青桐木幼苗随机均分为甲、乙、丙三个组，分别置于以下条件下培养，一段时间后测得其叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如表。请据表回答下列问题：

实验组别	实验条件	叶绿素a （mg/cm^2）	叶绿素b （mg/cm^2）	最大净光合速率 （mmolCO2/m^2·s）
甲	正常光照，正常供水	1．8×10^-2	0．4×10^-2	1．9×10^-2
乙	弱光照，正常供水	1．7×10^-2	0．4×10^-2	0．7×10^-2
丙	弱光照，减少供水	2．5×10^-2	0．7×10^-2	0．9×10^-2

①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因，一是光反应产生的________减少，从而使暗反应受阻；二是影响叶片气孔的开闭，使暗反应合成的________减少，进而生成的（CH₂O）减少。

②与乙组相比，丙组最大净光合作用强度大，导致该差异的内因是________。根据上述实验结果，当处于弱光的冬春季时，若要提高青桐木幼苗光合作用强度，可采取的措施是________。

（2）实验二：为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S₁、S₂、S₃的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2，请回答以下问题：

（注：植物体光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需的光照强度称为光补偿点：光合作用速率达到最大时所需的最小光照强度称为光饱和点）

①最适宜在果树林下套种的品种是________，最适应较高光强的品种是________。

②叶绿体中光反应产生的能量既用于三碳化合物的还原，也参与叶绿体中生物大分子________等的合成。

Answer

[H]、ATP C3 丙组叶片中的叶绿素a、叶绿素b含量高 适当减少供水 S2 S3 核酸、蛋白质

【解析】

1.光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光【解析】
2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2 +C5 2C3 b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
2.影响光合作用的环境因素。
①温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
②二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
③光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

（1）①干旱条件下，植物缺水导致光反应的原料水减少，光反应产生的[H]、ATP减少，从而使暗反应受阻，另外，由于缺水导致叶片气孔开度减小，使暗反应的原料二氧化碳减少，进而合成的C3减少，最终生成的（CH2O）减少。

②与乙组相比，丙组最大净光合作用强度大，根据实验结果可知，丙组植物叶片中叶绿素a、叶绿素b含量高，从而能捕获更多的光能，这是导致丙组最大净光合作用强度大的内因，据此分析，当处于弱光的冬春季时，适当减少供水，可以提高青桐木幼苗光合作用强度。

（2）①实验结果显示，S2品种光的补偿点和饱和点都低，说明适宜弱光条件下生长，故此可知最适宜在果树林下套种的品种是S2，而S3品种光的补偿点较低，光饱和点最高，该品种可利用的有效光照强度范围最大，说明该品种最适应强光条件。

②叶绿体中的生物大分子有核酸、蛋白质等，故可知叶绿体中光反应产生的能量除用于三碳化合物的还原，还能参与叶绿体中生物大分子的合成，这里的生物大分子指的就是核酸和蛋白质等。