Question

在初夏晴朗的白天，某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度（实际光和作用强度与呼吸作用强度之差），结果如下图（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）：

（1）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅化合物相对含量较低的是________（C₃和C₅）；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，11时所取叶片显色较________（深或浅）。

（2）曲线b的峰值低于曲线a，其中两个主要决定因素是___________（光照强度、环境温度、空气中CO₂含量）。曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的___________用于CO₂的还原；若在棚内利用豆料植物做绿肥，可明显增加土壤中____     _元素的含量，主要促进植株体内__________（答出2个）等生物大分子的合成。

（3）6~9时和16~18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内            较高。

（4）光反应过程中，ATP中的能量来源于H⁺的电化学势能。NH⁴⁺能增加类囊体膜对H⁺的通透性，从而消除类囊体膜两侧的H⁺浓度差。若将NH⁴⁺注入蔬菜叶肉细胞的叶绿体基质，ATP合成的速率将会___________。

Answer

（1）C3 浅

（2）光照强度、空气中CO2含量 ATP和还原剂[H] 氮（N） 蛋白质和核酸

（3）温度

（4）减慢

【解析】（1）在曲线a中，与11时相比，13时处于正午太阳光强，为减少水分的散失，气孔关闭CO2进入量减少，光合作用减弱即实际光合作用强度与呼吸作用强度之差变小（不考虑温度对呼吸作用和光合作用的影晌），CO2含量减少影响了光合作用的暗反应（减弱），CO2减少消耗的C5少，因此形成C3少，而光反应产生ATP和[H]并没有少（光反应继续进行），所以不断地消耗C3形成C5，因而植株叶绿体内C3与C5化合物相对含量较高的是C5．而在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片用碘蒸气处理叶片显色深。

（2）曲线b的峰值低于曲线a，b全天盖膜，a全天不盖膜，所以膜内（棚内）空气不流动，CO2光合消耗的大于呼吸产生的，即小于外界空气中CO2的含量影响了暗反应，同时棚内光照强度减弱影响光反应，而温度的改变对光合作用的影响不大．曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、NADPH （[H]）用于CO2还原．在棚内利用豆料植物做绿肥，豆料植物可利用根瘤菌固氮，所以可明显增加土壤中氮（N）元素的含量，生物大分子中含氮元素的是蛋白质和核酸。

（3）6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度较高。

（4）光反应过程中，ATP的中的能量来源于H+的电化学势能．本题中，注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差，电化学势能为零，所以无法合成ATP。

【考点定位】光合作用

【名师点睛】解题点拨：曲线表示春末晴天某大棚蔬菜在不同条件下的表观光合作用强度，即净光合速率；图中可以看出，在不覆盖的情况下，中午气孔会关闭，导致二氧化碳供应不足；c曲线覆盖，并且白天还补充光照，因此光反应强，导致净光合速率高于b曲线，此处主要考虑光照强度和二氧化碳浓度对植物光合作用的影响。