Question

番茄在我国南北各地广泛种植，其果实营养丰富，具特殊风味。请回答下列有关番茄光合作用的问题：

 （1）如图一是番茄叶肉细胞中的一种膜结构，该结构的名称是___________________。在该结构上发生的能量变化是___________________________________。图中的ATP将为三碳酸还原提供_____________________，若将图中光照撤离，短时间内三碳酸的生成速率将_______。

（2）将长势相同的番茄幼苗分成若干组，分别置于不同温度下（其他条件相同且适宜），暗处理1 h，再光照1 h，测其干重变化，结果如图二所示，具图

①32 ℃时光合速率是呼吸速率的________倍。

②在光强度适宜且恒定、一昼夜恒温26 ℃条件下，至少需要光照________小时，该番茄幼苗才能正常生长。

③在___________________℃时，该番茄幼苗开始停止进行光合作用。

（3）合理密植是保证番茄高产的重要措施之一。番茄的定植密度一般为3000株/亩左右，当番茄种植过密时往往会导致番茄明显减产，请从代谢的角度分析种植过密导致番茄减产的机理：________________________________________________________________________________。

Answer

类囊体薄膜 光能→（ATP、NADPH）中活跃的化学能 磷酸基团和能量 下降 2 4．8 36 种植过密，往往通风透光不好，光合作用减弱，有机物合成减少，同时植株过多，呼吸作用加强，有机物消耗增多，导致有机物积累减少

【解析】

分析题图可知，图示生物膜利用了光能，发生了水的光解和ATP的合成，因此该生物膜是叶绿体的类囊体薄膜，是光合作用光反应发生的场所。

曲线图中，暗处理1h后的干重变化代表了呼吸速率，光照1h后与暗处理后的干重变化代表了这1h的净光合速率。

（1）根据以上分析可知，图示生物膜是叶绿体的类囊体薄膜，其发生的能量变化是将光能转变为ATP（和NADPH）中活跃的化学能，图中的ATP将为三碳酸还原提供磷酸基团和能量，若将图中光照撤离，ATP和[H]减少，C5化合物生成减少，故短时间内固定形成的三碳酸将减少。

（2）①32℃时，暗处理1h后的重量变化是-4mg，说明呼吸速率是4mg/h，光照1h后与暗处理前的重量变化是0mg，说明此条件下光合速率是8mg/h，光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍。

②据图中信息可知，26℃条件下，呼吸速率是1mg/h，光合速率是3+1+1=5mg/h，设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26℃条件下，至少需要光照x小时以上，该番茄幼苗才能正常生长，则有5x-1×24=0，可求出x=4.8h。

③植物若不进行光合作用，则照光后，植物只进行呼吸作用，消耗有机物，此时光照1h后的重量变化是暗处理重量变化的二倍，由图可知，此时温度为36℃。

（3）种植过密，往往通风透光不好，光合作用减弱，有机物合成减少，同时植株过多，呼吸作用加强，有机物消耗增多，导致有机物积累减少，所以种植过密会导致番茄明显减产。