Question

图甲表示在不同温度条件下C0₂浓度对某植物净光合速率的影响；图乙表示将该种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，叶肉细胞中C₅的相对含量随细胞间隙C0₂浓度的变化曲线。请回答下列问题：

（1）据图甲可知，当C0₂浓度分别为600μmol·L^-1和1200μmol·L^-1时，更有利于该植物生长的温度分别是________________。当C0₂浓度为200μmol·L^-1时，28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃，原因可能是______________________________。

（2）C0₂在RuBP羧化酶作用下与C₅结合生成C₃，据图乙分析，A→B的变化是由于叶肉细胞吸收C0₂速率_________，在此阶段暗反应消耗ATP的速率_________；B→C保持稳定的内因是受到___________限制。

（3）研究发现，绿色植物中RuBP羧化酶具有双重活性，催化如下图所示的两个方向的反应，反应的相对速度取决于0₂和C0₂的相对浓度。

在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C₅与___________反应，形成的___________进入线粒体放出C0₂，称之为光呼吸。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，C0₂浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是___________。

Answer

20℃、28℃ 实际光合速率都不高，而28℃时的呼吸速率很强 增加 增加 RuBP羧化酶数量（浓度） O2 二碳化合物（C2） 高浓度CO2可减少光呼吸

【解析】

试题据图分析，图甲中实验的自变量是二氧化碳浓度、温度，因变量是净光合速率；随着二氧化碳浓度的增加，三种温度下的净光合速率都在一定范围内逐渐增大；当二氧化碳浓度超过800时，在实验温度范围内，随着温度的升高，净光合速率逐渐增加。图乙中，随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加，叶肉细胞中C5的相对含量逐渐下降，最后趋于稳定。

（1）据图分析，当C02浓度为600μmol·L-1时，20℃条件下的净光合速率最高；当C02浓度为1200μmol·L-1时，28℃条件下的净光合速率最高；而当C02浓度为200μmol·L-1时，28℃条件下该植物净光合速率明显低于20℃和15℃，可能是因为实际光合速率都不高，而28℃时的呼吸速率很强。

（2）据图乙分析，A→B之间随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加，细胞吸收C02速率在逐渐增加，与五碳化合物结合生成的三碳化合物增加增加，因此叶肉细胞中C5的相对含量逐渐下降，该过程需要光反应提供的ATP和[H]，因此消耗ATP的速率增加；B→C随着细胞间隙C02浓度的逐渐增加，细胞吸收C02速率保持相对稳定，受RuBP羧化酶数量（浓度）的限制。

（3）据图分析，RuBP羧化酶的作用是催化五碳化合物与二氧化碳结合生成三碳酸，或者催化氧气与五碳化合物结合生成三碳酸和二碳化合物，其中后者的产物二碳化合物进入线粒体放出二氧化碳；高浓度CO2可减少光呼吸，导致光呼吸消耗的有机物减少，因此C02浓度倍增可以使光合产物的积累增加。