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所属章节:第4节 光合作用与能量转化
【简答题】在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。请据图回答问题:
(1)图中物质A是__________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是_____________________ ,将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是___________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的_______(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_______(高、低),其原因是___________________________________。
【答案】:(1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定,根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO2浓度低时,暗反应的强度低,所需的ATP和[H]少
【解析】:(1)CO2浓度降低时,C3化合物产生减少而消耗继续,故C3化合物的浓度降低,所以物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下,1molCO2与1molC5化合物结合形成2molC3化合物,即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后,C5化合物的产生量不变而消耗量减少,故C5化合物的浓度升高。(3)CO2浓度继续处于0.003%时,因光反应产物[H]和ATP的积累而抑制光反应过程,足量的[H]和ATP引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低,而C3化合物的浓度逐渐升高,在达到相对稳定时,C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。(4)CO2浓度较低时,暗反应减弱,需要的[H]和ATP量减少,故CO2浓度为0.003%时,在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。