Question

【题目】叶片K＋含量会影响光合作用。研究人员利用水稻进行了低钾胁迫对植物光合作用影响的研究。图1为叶肉细胞内白天的部分物质的转化和转运示意图。图2为不同钾浓度处理下细胞溶胶、细胞液K＋浓度的变化。

回答下列问题：

（1）图1中物质A是_______，蔗糖运出叶肉细胞的能量来自H＋的细胞内外浓度差，而这种浓度差的产生是通过______方式实现的。叶肉细胞晚上仍能持续向外输送蔗糖，此时蔗糖来源于________。

（2）正常条件下生长的植物遭遇低钾胁迫时，叶片K＋含量下降会导致细胞吸水能力_______，细胞溶胶K＋浓度在一定范围内维持稳定的原因是________。叶片K＋含量进一步下降，会抑制与DNA合成相关酶活性，从而抑制植物细胞的_________和生长。

（3）研究发现，低钾胁迫会导致叶肉细胞上的H＋－ATP酶含量减少，推测叶绿体内淀粉含量变化为__________，从而使光合强度__________。

Answer 1

【答案】C3（三碳化合物） 主动运输 淀粉 降低 细胞液中的K＋不断运输到细胞溶胶中 分裂 增加 降低

【解析】

分析题意和题图，图1表示在叶绿体中通过碳反应生成物质A，在细胞质基质中物质A合成为蔗糖，H+进入细胞需要消耗ATP，说明细胞内H+浓度大于细胞外，因此H+运出细胞为协助扩散，而H＋的细胞内外浓度差为蔗糖向细胞外运输提供能量。图2表示在一定范围内随叶片K+浓度增大，细胞溶胶中K+浓度增大，达一定值后不再增加，而细胞液中K+浓度随叶片中K+浓度的增大而增大。

（1）据图分析，图1中物质A是C3，蔗糖运出叶肉细胞的能量来自H＋的细胞内外浓度差，而这种浓度差的产生是细胞膜通过主动运输方式实现的。叶肉细胞晚上仍能持续向外输送蔗糖，此时蔗糖来源于淀粉。

（2）正常条件下生长的植物遭遇低钾胁迫时，叶片K＋含量下降会降低细胞液的浓度，从而导致细胞吸水能力降低，细胞溶胶K＋浓度在一定范围内维持稳定，据图分析原因是细胞液中的K＋不断运输到细胞溶胶中。叶片K＋含量进一步下降，会抑制与DNA合成相关酶活性，影响DNA复制，从而抑制植物细胞的分裂和生长。

（3）研究发现，低钾胁迫会导致叶肉细胞上的H＋－ATP酶含量减少，影响细胞对H+的吸收，使细胞内H+浓度下降，影响蔗糖的运输，推测叶绿体内淀粉含量将会增加，从而使光合强度降低。