Question

下列图1、2是植物某些生理过程的膜结构，图3表示是在不同CO₂浓度培养条件下，测定的该绿色植物净光合速率和呼吸速率（其余条件均适宜）。请分析回答：

（1）图1为_________膜，其上发生的能量转换是_________________。④色素的作用是___________。

（2）图2膜上参与反应的[H]来源于_____（部位），分析图可知，⑤的作用是__________。

（3）图3中，与d₂浓度时相比，d₁浓度时该植物单位时间内细胞呼吸产生ATP的量较________；与d₄浓度时相比，d₁浓度时该植物单位时间内光反应生成的_______较少。

（4）图3中，d₂浓度时，限制该植物光合速率增加的主要内部因素是_________。

（5）若大棚种植该植物，最有利于提高产量的二氧化碳浓度为_________，原因是_____。

Answer

叶绿体类囊体膜 将光能转化为ATP中活跃的化学能 吸收传递并转化光能 细胞质基质和线粒体基质 催化 少 ［H］ATP O2 色素、酶的含量 d2 此浓度时净光合速率最大，积累有机物最快

【解析】

分析题图：图1为水的光解过程，为叶绿体类囊体膜；图2发生的为有氧呼吸第三阶段过程，为线粒体内膜；图3：由于真光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此可比较d1浓度、d2浓度、d3浓度下光合速率的大小。

影响光合作用速率的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。d2浓度下，实际光合作用最强，此时二氧化碳浓度不再是光合作用的限制因素，因此要进一步提高光合作用强度，可适当增加光照强度或温度。

（1）根据图1膜结构上发生的物质变化过程，可推断其为水的光解过程，进而确定其为叶绿体类囊体膜，其上发生的能量转换过程为光能转化为ATP中活跃的化学能；④色素的作用是吸收、传递并转化光能。

（2）根据图2膜上参与反应的物质变化，可以推断其为线粒体内膜，发生的过程为有氧呼吸第三阶段，其上参与反应的与O2反应生成水和释放大量的能量。

（3）分析图3可知，d2浓度时细胞呼吸强度强于d1浓度时，因此，与d2浓度时相比，d1浓度时该植物单位时间内细胞呼吸产生ATP的量较少；由于真光合速率=净光合速率+呼吸速率，由图3可知，d1和d4浓度时，二者的净光合速率相等，呼吸速率d4>d1，所以真光合速率d4>d1，因此，与d4浓度时相比，d1浓度时该植物单位时间内光反应生成的ATP、[H]和O2较少。

（4）图3中，d2浓度下，实际光合作用最强，此时二氧化碳浓度不再是光合作用的限制因素，因此限制该植物光合速率增加的主要内部因素是色素和酶的含量。

（5）若大棚种植该植物，最有利于提高产量的二氧化碳浓度为d2浓度，因为此浓度时净光合速率最大，积累有机物最快。