为探究CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
分组及实验处理 |
株高(cm) |
叶绿素含量(mg·g-1) |
光合速率(μmol -2s-1) |
|||||
15天 |
30天 |
45天 |
15天 |
30天 |
45天 |
|||
A |
对照(自然条件) |
21.5 |
35.2 |
54.3 |
1.65 |
2.0 |
2.0 |
8.86 |
B |
UV辐射 |
21.1 |
31.6 |
48.3 |
1.5 |
1.8 |
1.8 |
6.52 |
C |
CO2浓度倍增 |
21.9 |
38.3 |
61.2 |
1.75 |
2.4 |
2.45 |
14.28 |
D |
UV辐射和CO2浓度倍增 |
21.5 |
35.9 |
55.7 |
1.55 |
1.95 |
2.25 |
9.02 |
(1)番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的具体部位分别是 。
(2)据表分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因一方面是由于 ,加快了碳反应的速率;另一方面是由于 含量增加,使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异,说明CO2浓度倍增对光合作用可以 UV辐射增强对光合作用的影响。
(3)由表可知,CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为,这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中 的含量。若检测结果是 ,则支持假设。
(4)科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生。
上述实验结果表明,基粒类囊体合成ATP的原因是 。据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是