Question

图甲表示在不同温度条件下CO₂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CO₂浓度的变化曲线。请回答下列问题：

（1）据图甲可知，当CO₂浓度分别为600 μmol·L^－1和1 200 μmol·L^－1时，更有利于该植物生长的温度分别是______________。当CO₂浓度为200 μmol·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）CO₂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CO₂速率________（答：“增大”或“减小”），在此阶段暗反应消耗ATP的速率________（答：“增大”或“减小”）；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，反应的相对速率取决于O₂和CO₂的相对浓度。

在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C₅与________（物质）反应，形成的___________进入线粒体放出CO₂，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，CO₂浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是高浓度CO₂可_____________________。

Answer

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

【解析】

据图图甲表示不同二氧化碳浓度和不同温度对净光合作用的影响。
图乙中在一定的范围内随叶肉细胞间的二氧化碳浓度的升高，五碳化合物的含量逐渐减小，超过一定的范围（二氧化碳饱和点）五碳化合物含量会维持在一定的水平上。
图丙中，高光强与高氧气浓度可以导致光呼吸增强，二氧化碳浓度增加可以抑制光呼吸。据此分析作答。

（1）图甲中，CO2浓度分别为600μmol·L-1和1200μmol·L-1时，对应的曲线中20℃、28℃的净光合速率最大，更有利于该植物生长。当CO2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℃，原因可能是实际光合速率都不高，而28℃时的呼吸速率很强。

（2）图乙中，A→B，随叶肉细胞间的二氧化碳浓度的升高，叶肉细胞吸收CO2速率增加，二氧化碳的固定加快，五碳化合物消耗增多，含量下降，同时三碳化合物生成增多，还原加快，消耗ATP的速率增加，使叶肉细胞有机物的合成增多。B→C保持稳定的原因是已经达到二氧化碳饱和点，内因是受到RuBP羧化酶数量（浓度）的限制。

（3）据图丙分析可知，在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与氧气的反应生成二碳化合物进入线粒体，进而被氧化为二氧化碳。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是高浓度CO2可减少光呼吸。