Question

【題目】水稻具有“光合午休”現象，其葉肉細胞中的C5化合物在CO2濃度高時與CO2結合生成C3化合物。在氣孔關閉、O2/CO2比值升高時，C5化合物除了參與卡爾文循環外，還可被O2氧化為CO2，這一現象稱為光呼吸，如圖1所示。圖2為夏季一晝夜水稻的CO2吸收速率變化曲線。回答下列問題：

(1)光呼吸的發生可以消耗光反應產生的過剩的_________________，防止類囊體結構遭到破壞。植物開始出現“光合午休”時，C5/C3的比值將_______________(填“上升”或“下降”)；O2/CO2比值較高時，C3化合物的來源途徑有__________________(填生理過程名稱)。

(2)圖2中，C點時水稻的光合速率_______________(填“大于”或“等于”或“小于”)呼吸速率。一晝夜當中，有機物的積累量最高的點是______________。

(3)結合題干信息分析，圖2中D點時CO2吸收速率高于C點的主要原因是__________________。

Answer 1

【答案】O2和ATP（[H]） 上升 CO2的固定和光呼吸 大于 E 隨著氣孔開放，CO2/02的比值上升，暗反應（卡爾文循環）增強，光呼吸減弱

【解析】

“C5化合物在CO2濃度高時與CO2結合生成C3化合物；在氣孔關閉、O2/CO2比值升高時，C5化合物除了參與卡爾文循環外，還可被O2氧化為CO2”即二氧化碳濃度較高時，C5主要參與暗反應；氧氣濃度較高時，C5主要參與光呼吸。

圖2中：A、E點光合速率=呼吸速率，A-E段光合速率大于呼吸速率。

（1）由圖1可知，光呼吸需要消耗光反應產生的氧氣和ATP。光合午休時，氣孔關閉，二氧化碳濃度下降，二氧化碳的固定減慢，C5/C3的比值會上升。由圖可知，當O2/CO2比值較高時，C3化合物可以來自于CO2的固定和光呼吸。

（2）圖2中，C點時，二氧化碳的吸收速率=0，即光合速率=呼吸速率，AE段光合速率大于呼吸速率，E點之后呼吸速率大于光合速率，故E點時積累量最大。

（3）D點與C點相比，氣孔開放，二氧化碳濃度升高，CO2/O2的比值上升，暗反應（卡爾文循環）增強，光呼吸減弱，故D點時CO2吸收速率高于C點。