Question

【題目】卡爾文循環(huán)過程如圖1所示，探究各種環(huán)境因素對光合作用的綜合影響結(jié)果如圖2所示。請分析回答：

（1）圖1過程在葉綠體的________中進(jìn)行，RuBP的組成元素是________，和RuBP結(jié)合產(chǎn)生3-磷酸甘油酸的過程________（需要（不需要）消耗ATP。

（2）圖1中的物質(zhì)①可以為3-磷酸甘油酸的還原提供________，每生成1分子物質(zhì)④需要經(jīng)過________輪卡爾文循環(huán)，此時(shí)有________分子物質(zhì)③用于RuBP的再生。

（3）圖2中的自變量為________，限制A點(diǎn)光合速率的主要因素是________；若由A點(diǎn)條件變?yōu)?/span>B點(diǎn)條件，則短時(shí)間內(nèi)3-磷酸甘油酸的生成速率________（增大/減小/基本不變）；若由B點(diǎn)條件變?yōu)?/span>C點(diǎn)條件，則短時(shí)間內(nèi)3-磷酸甘油酸的生成速率________（增大/減小基本不變）。

Answer 1

【答案】基質(zhì) C、H、O、P 不需要 氫和能量 3 5 光強(qiáng)度、溫度、濃度 光強(qiáng)度 增大 基本不變

【解析】

光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。

（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶。具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫。②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP。此過程將光能變?yōu)?/span>ATP活躍的化學(xué)能。

（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，有光或無光均可進(jìn)行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個(gè)三碳化合物。②三碳化合物的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機(jī)物。此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機(jī)物。

（1）圖1過程為光合作用暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，RuBP 是1,5二磷酸核酮糖，故其組成元素是C、H、O、P， 和RuBP結(jié)合產(chǎn)生3-磷酸甘油酸的過程不需要消耗ATP。

（2）圖1中的物質(zhì)①是NADPH，可以為3-磷酸甘油酸的還原提供氫和能量，每生成1分子物質(zhì)④三碳糖需要經(jīng)過3輪卡爾文循環(huán)，此時(shí)有5分子物質(zhì)③用于RuBP的再生。

（3）分析圖2可知，自變量有光強(qiáng)度、溫度、濃度，因變量是光合速率。A點(diǎn)時(shí)隨著光照強(qiáng)度增加，光合速率增強(qiáng)，故限制A點(diǎn)光合速率的主要因素是光強(qiáng)度；由A點(diǎn)條件變?yōu)?/span>B點(diǎn)條件，光合速率增強(qiáng)，故短時(shí)間內(nèi)3-磷酸甘油酸的生成速率增大；由B點(diǎn)條件變?yōu)?/span>C點(diǎn)條件，光合速率基本不變，故短時(shí)間內(nèi)3-磷酸甘油酸的生成速率基本不變。