命題情境2光系統(tǒng)、光呼吸、C4途徑、CAM途徑、人工合成淀粉等情境一光系統(tǒng)【典題引領(lǐng)1】(2021·湖南卷)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}：eq\a\vs4\al(注)e－表示電子。(1)圖b表示圖a中的類囊體薄膜結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為NADPH和ATP中活躍的化學能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會減慢(填“加快”或“減慢”)。(2)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進行實驗，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對放氧量表示光反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如表所示。項目葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌嶒炓唬阂訤ecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二：以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6eq\a\vs4\al(注)Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：①葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對以Fecy(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用。得出該結(jié)論的推理過程是實驗一中葉綠體B雙層膜局部受損時，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時，實驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時無明顯差異；結(jié)合所給信息：“Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性”，可推知葉綠體雙層膜對以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用。②該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于類囊體上的色素吸收光能、轉(zhuǎn)化光能，從而提高光反應(yīng)速率。③以DCIP為電子受體進行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進行解釋：ATP的合成依賴于水光解的電子傳遞和H＋順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP合成酶，葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低。解析：(1)光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，即圖b表示圖a的類囊體薄膜，光反應(yīng)過程中，色素吸收的光能最終轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學能，若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會減慢。(2)①比較葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果，實驗一中葉綠體B雙層膜局部受損時，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時，實驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時無明顯差異；結(jié)合所給信息：“Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性”，可推知葉綠體雙層膜對以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用。②在無雙層膜阻礙、類囊體松散的條件下，更有利于類囊體上的色素吸收、轉(zhuǎn)化光能，從而提高光反應(yīng)速率，所以該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C。③根據(jù)圖b可知，ATP的合成依賴于水光解的電子傳遞和H＋順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP合成酶，葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低。光系統(tǒng)的機理植物光合作用的光系統(tǒng)及電子傳遞鏈如下圖：(1)光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)主要介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。(2)光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)進行水的光解，產(chǎn)生氧氣、H＋和自由電子(e－)。(3)電子(e－)經(jīng)過電子傳遞鏈：質(zhì)體醌(PQ)→細胞色素b6f復(fù)合體→質(zhì)體藍素→光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)→鐵氧還蛋白(Fd)→NADPH。(4)電子傳遞過程是由高電勢到低電勢，因此，電子傳遞過程中釋放能量，質(zhì)體醌(PQ)利用這部分能量將H＋逆濃度梯度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入囊腔側(cè)，從而建立了H＋濃度梯度。光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)在類囊體的囊腔側(cè)進行的水的光解產(chǎn)生H＋以及在類囊體的基質(zhì)側(cè)進行的H＋和NADP＋形成NADPH的過程，為建立H＋濃度梯度也有所貢獻。(5)類囊體膜對H＋是高度不通透的，因此，類囊體內(nèi)的高濃度H＋只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用H＋順濃度梯度流出的能量來合成ATP。情境二光呼吸【典題引領(lǐng)2】(2024·黑吉遼卷)在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3；當CO2/O2的值低時，C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學反應(yīng)完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。在葉綠體中：C5＋CO2eq\o(→,\s\up7(酶R))2C3①C5＋O2eq\o(→,\s\up7(酶R))C3＋C2②在線粒體中：2C2＋NAD＋eq\o(→,\s\up7(酶))C3＋CO2＋NADH＋H＋③eq\a\vs4\al(注)C2表示不同種類的二碳化合物，C3也類似。圖1光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)反應(yīng)①是CO2的固定過程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。(3)我國科學家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT)，得到轉(zhuǎn)基因株系1和2，測定凈光合速率，結(jié)果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自有氧呼吸和光呼吸(填生理過程)。7～10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異，原因是株系1和2轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因，7～10時，隨著光照強度的增加，WT的光呼吸速率大于株系1和2的光呼吸速率，光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)不能(填“能”或“不能”)計算出株系1的總光合速率，理由是總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，由圖示不能得出株系1的呼吸速率，故不能計算出其總光合速率。(4)結(jié)合上述結(jié)果分析，選擇轉(zhuǎn)基因株系1進行種植，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢，判斷的依據(jù)是相同光照強度和CO2濃度下株系1的凈光合速率較高，積累的有機物較多。解析：(1)反應(yīng)①C5和CO2在酶R的作用下生成C3，是CO2的固定過程。(2)有氧呼吸的第一階段和第二階段產(chǎn)生NADH，場所分別為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。(3)光呼吸過程也可以產(chǎn)生CO2，有氧呼吸第二階段也可以產(chǎn)生CO2，故圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自光呼吸和有氧呼吸。根據(jù)題中信息“我國科學家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT)，得到轉(zhuǎn)基因株系1和2”推測，7～10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異是株系1和2與WT的光呼吸速率存在差異導(dǎo)致的，再結(jié)合題干信息“光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程”推測，7～10時，隨著光照強度的增加，WT的光呼吸速率大于株系1和2的光呼吸速率，從而導(dǎo)致株系1和2的凈光合速率較大。總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，根據(jù)圖3無法推出株系1的呼吸速率，故據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)不能計算出株系1的總光合速率。(4)由圖2和圖3可以看出，在相同光照強度和CO2濃度下，與株系2相比，株系1的凈光合速率較高，積累的有機物較多，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢。光呼吸(1)光呼吸過程圖解eq\a\vs4\al(注)PGA(C3)，PG(C2)，RuBP(C5)。(2)光呼吸產(chǎn)生的原因①內(nèi)因：Rubisco是一種多功能酶，具有催化羧化反應(yīng)(C5＋CO2→2C3)和加氧反應(yīng)(C5＋O2→C3＋C2)兩種功能。②外因：高O2環(huán)境下，光呼吸會明顯加強，而提高CO2濃度可明顯抑制光呼吸。(3)光呼吸的生理意義①不利影響：光呼吸消耗暗反應(yīng)的底物C5，導(dǎo)致光合作用減弱，農(nóng)作物產(chǎn)量降低。②有利影響：消除代謝產(chǎn)物乙醇酸對細胞的不利影響；防止強光對光合結(jié)構(gòu)的破壞。(4)光呼吸與細胞呼吸的區(qū)別比較項目光呼吸細胞呼吸底物乙醇酸糖、脂肪、蛋白質(zhì)發(fā)生部位葉綠體、過氧化物酶體、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體反應(yīng)條件光照光或暗都可以能量消耗能量(消耗ATP和NADPH)產(chǎn)生能量共同點消耗氧氣，放出二氧化碳情境三C4途徑、CAM途徑【典題引領(lǐng)3】(2023·湖南卷)如圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖?？栁难h(huán)的Rubisco酶對CO2的Km為450μmol·L-1(Km越小，酶對底物的親和力越大)，該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細胞葉綠體是水光解的主要場所，維管束鞘細胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細胞中利用PEPC酶(PEPC對CO2的Km為7μmol·L-1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運到維管束鞘細胞后釋放CO2，再進行卡爾文循環(huán)。回答下列問題：(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個光合還原產(chǎn)物是3－磷酸甘油醛(填具體名稱)，該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)合成蔗糖(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通過韌皮部(或輸導(dǎo)組織)長距離運輸?shù)狡渌M織器官。(2)在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度高于(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機制及其調(diào)控角度分析，原因是①在干旱、高光照強度環(huán)境下，水稻關(guān)閉大部分氣孔，CO2的吸收減少，而玉米的PEPC酶對CO2的親和力更大，提高了玉米固定CO2的能力，可以為暗反應(yīng)提供足夠的CO2；②水稻中的Rubisco酶在CO2吸收減少時，催化RuBP與O2反應(yīng)進行光呼吸，從而使水稻暗反應(yīng)固定的CO2減少，而玉米的光呼吸較弱甚至沒有；③玉米的光合產(chǎn)物可以通過維管束鞘細胞及時轉(zhuǎn)移，從而提高光合速率(答出三點即可)。(3)某研究將藍細菌的CO2濃縮機制導(dǎo)入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強度無明顯變化。其原因可能是①光合色素含量的限制；②與光合作用有關(guān)的酶的含量和活性的限制；③在光飽和條件下，水稻的光呼吸較強，限制其光合速率(答出三點即可)。解析：(1)玉米和水稻的卡爾文循環(huán)過程相同，分析題圖可知，玉米卡爾文循環(huán)中第一個光合還原產(chǎn)物是3－磷酸甘油醛。3－磷酸甘油醛跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)合成蔗糖；光合作用的產(chǎn)物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖，蔗糖可以進入篩管，再通過韌皮部長距離運輸?shù)街仓昶渌M織器官。(2)在干旱、高光照強度環(huán)境下，為減少蒸騰作用，水稻關(guān)閉大部分氣孔，部分氣孔關(guān)閉會導(dǎo)致水稻吸收CO2的量減少，光合作用減弱，而玉米為C4植物，根據(jù)題中信息可知，PEPC酶對CO2的Km為7μmol·L-1，Rubisco酶對CO2的Km為450μmol·L-1，則PEPC酶對CO2的固定能力較強，在CO2濃度較低時，能夠固定較多的CO2，有利于光合作用的進行；結(jié)合(1)中分析可知，玉米的光合產(chǎn)物能通過維管束鞘及時轉(zhuǎn)移，從而提高光合速率；又知水稻中的Rubisco酶在CO2吸收減少時，可催化RuBP與O2反應(yīng)進行光呼吸，從而使水稻暗反應(yīng)固定的CO2減少，而玉米的光呼吸較弱甚至沒有。綜上可知，在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度高于水稻。(3)將藍細菌的CO2濃縮機制導(dǎo)入水稻后，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下，水稻的光合作用強度無明顯變化的原因可能是受光合色素含量的限制、受與光合作用有關(guān)的酶的含量和活性的限制及受光呼吸的影響等。1．C4途徑(1)C4途徑過程圖解(2)C4途徑的意義：固定CO2的酶(PEP羧化酶)對CO2有很強的親和力，可把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來。(3)C3和C4植物光合途徑的比較項目C3植物C4植物CO2受體RuBP(C5)PEP(C3)、RuBP(C5)CO2固定后的產(chǎn)物PGA(C3)PGA(C3)、OAA(C4)CO2固定場所葉肉細胞葉綠體葉肉細胞細胞質(zhì)基質(zhì)、維管束鞘細胞葉綠體光反應(yīng)場所葉肉細胞葉綠體基粒葉肉細胞葉綠體基粒暗反應(yīng)場所葉肉細胞葉綠體基質(zhì)維管束鞘細胞葉綠體基質(zhì)2.CAM途徑(1)CAM途徑過程圖解eq\a\vs4\al(注)PEP為磷酸烯醇式丙酮酸。(2)CAM途徑的意義①白天：氣孔關(guān)閉，減少蒸騰作用，保持植物體內(nèi)水分并分解蘋果酸產(chǎn)生CO2進行光合作用。②夜晚：氣孔開放，吸收光合作用所需的CO2，使植物適應(yīng)高溫干旱環(huán)境。情境四人工合成淀粉【典題引領(lǐng)4】(2020·山東卷)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是模塊1和模塊2，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為五碳化合物(或C5)。(2)若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將減少(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變，原因是模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量高于(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。解析：(1)葉綠體中光反應(yīng)階段是將光能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學能，題圖中模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能，模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能，兩個模塊加起來相當于葉綠體中光反應(yīng)的功能。在模塊3中，CO2和甲反應(yīng)生成乙的過程相當于暗反應(yīng)中CO2的固定，因此甲為五碳化合物(或C5)。(2)據(jù)圖分析可知乙為C3，氣泵突然停轉(zhuǎn)，大氣中CO2無法進入模塊3，相當于暗反應(yīng)中CO2濃度降低，短時間內(nèi)CO2濃度降低，C3的合成減少，而C3仍在正常還原，因此C3的含量會減少。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊3中CO2的量嚴重不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)的產(chǎn)物ADP、Pi和NADP＋不足，無法正常供給光反應(yīng)的需要，因此模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變。(3)糖類的積累量＝產(chǎn)生量－消耗量，在植物中光合作用產(chǎn)生糖類，呼吸作用消耗糖類，而在人工光合作用系統(tǒng)中沒有呼吸作用消耗糖類，因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量要高于植物。(4)在干旱條件下，植物為了保住水分會將葉片氣孔開放程度降低，導(dǎo)致二氧化碳的吸收量減少，因此光合作用速率降低。繼20世紀60年代在世界上首次完成人工合成結(jié)晶牛胰島素之后，科學家又在人工合成淀粉方面取得重大顛覆性、原創(chuàng)性突破——國際上首次在實驗室實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。人工合成淀粉的技術(shù)工藝路線大致為CO2→C1→FADH→DHA→DHAP→GAP→F－6－P→G－6－P→G－1－P→G→淀粉，整個過程涉及11步重要的生化反應(yīng)。而在自然條件下，光反應(yīng)和暗反應(yīng)涉及的化學反應(yīng)則有60多步，而且效率較低。情境練2(總分：30分)一、選擇題(每小題5分，共5分)1．(2025·河北唐山模擬)Science發(fā)表了中國科學家人工合成淀粉的論文，在實驗條件下，科學家們設(shè)計了化學聚糖主反應(yīng)。對比植物光合作用，此反應(yīng)大大提高了淀粉合成效率。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(B)A．光合作用中類似于CO2→C1中間體→C3中間體的過程，有酶和ATP即可進行B．人工合成淀粉過程中需多種酶參與，可以通過改造酶基因來提高催化的效率C．植物光合作用與人工合成淀粉的途徑中，都是利用還原劑作用于CO2D．若兩者固定CO2量相等，植物光合作用與人工合成淀粉的途徑積累的淀粉量相等解析：綠色植物葉肉細胞內(nèi)類似于人工合成淀粉新途徑中由CO2→C1中間體→C3中間體的過程的是CO2的固定，不需要光反應(yīng)提供ATP，A錯誤；可通過蛋白質(zhì)工程實現(xiàn)對相關(guān)酶基因的改造，從而提高催化效率，B正確；植物光合作用中還原劑作用于C3，而圖示中人工合成過程還原劑作用于CO2，C錯誤；在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，光合作用、人工合成淀粉兩種途徑合成淀粉的量相同，而人工合成淀粉途徑?jīng)]有呼吸作用消耗淀粉，因此人工合成淀粉途徑積累的淀粉量更多，D錯誤。二、非選擇題(共25分)2．(12分)(2025·山東棗莊模擬)光能超過光合系統(tǒng)所能利用的數(shù)量時，光合功能下降的現(xiàn)象稱為光抑制，其中動態(tài)光抑制是由于適度過量的光照引起光能利用效率下降，但最大光合速率保持不變。慢光抑制是由過度過量的光照引起的，過度光照破壞了PSⅡ反應(yīng)中心，降低了光能利用效率和最大光合速率。如圖為葉肉細胞進行光反應(yīng)過程的模式圖，回答下列問題：(1)圖中位于葉綠體類囊體薄膜的PSⅡ(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)是光抑制發(fā)生的主要部位。(2)據(jù)圖可知，ATP合成酶合成ATP的直接動力是H＋勢能，光反應(yīng)生成的ATP和NADPH為暗反應(yīng)提供了能量和還原劑。(3)動態(tài)光抑制并沒有導(dǎo)致植物最大光合速率的下降，推測其原因可能是葉肉細胞吸收的過剩的光能可以熱能的形式散失，從而有效緩解強光對植物細胞內(nèi)光系統(tǒng)PSⅡ的損傷。(4)當強光和其他環(huán)境脅迫因素如高溫和干旱等同時存在時，光抑制會加劇，判斷依據(jù)是高溫和干旱條件，導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少，暗反應(yīng)減弱，消耗的ATP和NADPH減少，ATP和NADPH在類囊體中積累，抑制了光反應(yīng)對光能的吸收和利用，導(dǎo)致光抑制加劇。解析：(1)題圖中PSⅡ和PSⅠ是由光合色素和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物，主要完成光合作用的光反應(yīng)，位于葉綠體的類囊體薄膜上。慢光抑制是由過度過量的光照引起的，過度光照破壞了PSⅡ反應(yīng)中心，導(dǎo)致光能利用效率和最大光合速率降低，由此可見，PSⅡ是光抑制發(fā)生的主要部位。(2)PSⅡ產(chǎn)生的H＋以及PSⅠ和細胞色素bf復(fù)合物對H＋的運輸，使類囊體腔中的H＋濃度高于外側(cè)，H＋的順濃度梯度運輸為ATP的合成提供能量；光反應(yīng)生成的ATP和NADPH參與暗反應(yīng)中C3的還原，為C3的還原提供能量和還原劑。(3)據(jù)題干信息可知，動態(tài)光抑制是由于適度過量的光照引起光能利用效率下降，但最大光合速率保持不變，推測葉肉細胞吸收的過剩的光能可以熱能的形式散失，從而有效緩解強光對植物細胞內(nèi)光系統(tǒng)PSⅡ的損傷。(4)高溫和干旱條件，導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少，暗反應(yīng)減弱，消耗的ATP和NADPH減少，ATP和NADPH在類囊體中積累，抑制了光反應(yīng)對光能的吸收和利用，光抑制加劇。3．(13分)(2024·江蘇蘇州模擬)玉米等C4植物通過光合作用C4途徑，使其能在高溫下保持產(chǎn)量。仙人掌等景天科植物則以光合作用CAM途徑，助其在沙漠和其他缺水地區(qū)生存。研究表明，馬齒莧的光合作用整合了C4途徑和CAM途徑，主要過程如下圖。請回答下列問題