Question

下图1为绿色植物叶绿体进行暗反应的中间产物磷酸丙糖的代谢途径。图2为适宜温度下某植物光合速率与光照强度的关系；图3表示在一定温度条件下，将某植物放在密闭容器内CO₂浓度的变化情况。请分析回答问题：

（1）据图1可知，磷酸丙糖合成的场所是________。磷酸丙糖运出叶绿体时，需吸收无机磷（Pi），则当无机磷缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出________（选填增多或减少），在生产上可以采取________措施增加蔗糖的合成，从而使果实更甜。

（2）图1所示结构中，可产生ATP的场所是________和细胞质基质。

（3）研究表明，CO₂充足时，TPT（载体蛋白）活性降低，磷酸丙糖从叶绿体输出受阻。由此推测，生产上可采取________措施来提高小麦淀粉产量。

（4）据图2可知，该植物的呼吸速率________（选填大于、等于或小于）2；该实验中，影响O₂释放速率的主要环境因素是________。

（5）若图3实验过程中，有连续两小时处于黑暗，其他时间给予光照，则处于黑暗的时间段是________。

（6）图3实验结束时，植物体内有机物总量与起初相比为________（选填增加、减少或不变）。

Answer

叶绿体基质 减少 增施适量无机磷肥 类囊体薄膜 适当增加CO2含量 大于 光照强度 2~4h 不变

【解析】

图1为绿色植物叶绿体进行暗反应的中间产物磷酸丙糖的代谢途径，磷酸丙糖在叶绿体基质中合成淀粉，在细胞质中合成蔗糖；图2中在一定范围内，随着光照强度的增强O2释放速率增加，说明光照强度影响光合速率；图3中实验前后密闭容器内的CO2浓度不变，说明光合作用有机物净积累量为0。

（1）据图1可知，磷酸丙糖是在叶绿体基质中合成的。“磷酸丙糖运出叶绿体时，需吸收无机磷（Pi），”结合图形分析，当无机磷缺乏时磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程会受阻，从而导致输出减少。磷酸丙糖从叶绿体输出后在细胞质中合成蔗糖，因此增施磷肥会促进磷酸丙糖的输出，从而蔗糖的合成量增大。

（2）细胞中能够产生ATP的过程为光合作用和呼吸作用，其中能够产生ATP的场所为类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体，图1所示结构没有线粒体，因此可产生ATP的场所是类囊体薄膜和细胞质基质。

（3）据题干信息可知，二氧化碳充足时，TPT活性降低，磷酸丙糖从叶绿体输出受阻，淀粉合成增多，因此生产上适当增加二氧化碳的量可以降低TPT的活性，从而抑制磷酸丙糖从叶绿体输出，使淀粉合成量增加。

（4）图2中O2释放速率代表净光合速率，净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，当光照强度为1时，植物进行较弱的光合作用，此时净光合速率为-2，则呼吸速率应大于2。由图2分析，在一定范围内随着光照强度的增强，净光合速率在增大，说明光合作用在增强，因此该实验中影响O2释放速率的主要环境因素是光照强度。

（5）图3实验中在植物处于黑暗时间段时消耗O2产生CO2，其中2～4h CO2的增加量最大，因此处于黑暗时间段应是2～4h。

（6）观察图3数据可知，实验前后密闭容器内的CO2浓度不变，说明光合作用有机物净积累量为0，因此实验结束时，植物体内有机物总量与起初相比不变。