Question

9．為了研究某植物的光合作用特性，研究人員測(cè)定其不同生長(zhǎng)時(shí)期（選擇某晴朗一天作為代表）凈光合速率的日變化，并測(cè)定某時(shí)刻的溫度、光強(qiáng)度、濕度，結(jié)果如下．請(qǐng)回答：
（1）光合作用是植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能（吸能/放能 ）反應(yīng)，水在光下裂解的產(chǎn)物是

生長(zhǎng)時(shí)期	凈光合速率 μmol/m2•s	溫度 （℃）	光強(qiáng)度 μmol/m2•s	濕度 （%）
生長(zhǎng)初期 （5月22日）	3.21	25.7	1074.9	26.5
生長(zhǎng)盛期 （7月14日）	9.69	34.0	837.3	47.1
生長(zhǎng)末期 （11月2日）	7.65	10.7	412.4	61.3

（2）表中的數(shù)據(jù)是當(dāng)天的10：00時(shí)刻測(cè)得．當(dāng)卡爾文循環(huán)處于穩(wěn)定時(shí)，卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖磷酸用于RuBP再生所占的比例是$\frac{5}{6}$．在12：00時(shí)，該植物生長(zhǎng)盛期凈光合速率不如生長(zhǎng)末期高，原因是溫度高，濕度低，光照過(guò)強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少，導(dǎo)致碳反應(yīng)減慢．
（3）據(jù)圖分析，該植物在5月22日（填日期）6：00～18：00積累的有機(jī)物最少．該植物在11月2日，8：00時(shí)的CO₂飽和點(diǎn)高于（高于/低于/等于）6：00時(shí)．

Answer 1

分析 卡爾文循環(huán)是光合作用中碳反應(yīng)的一部分．反應(yīng)場(chǎng)所為葉綠體內(nèi)的基質(zhì)．循環(huán)可分為三個(gè)階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生．大部分植物會(huì)將吸收到的一分子二氧化碳通過(guò)1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個(gè)五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此過(guò)程稱(chēng)為二氧化碳的固定．這一步反應(yīng)的意義是，把原本并不活潑的二氧化碳分子活化，使之隨后能被還原．但這種六碳化合物極不穩(wěn)定，會(huì)立刻分解為兩分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸．后者在光反應(yīng)中生成的NADPH+H還原，此過(guò)程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖．后來(lái)經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，一個(gè)碳原子將會(huì)被用于合成葡萄糖而離開(kāi)循環(huán)．剩下的五個(gè)碳原子經(jīng)一系列變化，最后再生成一個(gè)1，5-二磷酸核酮糖，循環(huán)重新開(kāi)始．循環(huán)運(yùn)行六次，生成一分子的葡萄糖．

解答 解：（1）光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．光合作用是植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)，水在光下裂解的產(chǎn)物是H⁺、O₂ 和電子．
（2）表中的數(shù)據(jù)是當(dāng)天的10：00時(shí)刻測(cè)得．卡爾文循環(huán)的產(chǎn)物是3-磷酸丙糖，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，一個(gè)碳原子將會(huì)被用于合成葡萄糖而離開(kāi)循環(huán)．剩下的五個(gè)碳原子經(jīng)一些列變化，最后在生成一個(gè)1，5-二磷酸核酮糖，循環(huán)重新開(kāi)始．因此當(dāng)卡爾文循環(huán)處于穩(wěn)定時(shí)，卡爾文循環(huán)產(chǎn)生的三碳糖磷酸用于RuBP再生所占的比例是$\frac{5}{6}$．在12：00時(shí)，溫度高，濕度低，光照過(guò)強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少，導(dǎo)致碳反應(yīng)減慢．因此該植物生長(zhǎng)盛期凈光合速率不如生長(zhǎng)末期高．
（3）據(jù)圖分析，該植物在5月22日6：00～18：00積累的有機(jī)物最少．該植物在11月2日，8：00時(shí)的凈光合速率高于6：00時(shí)，呼吸速率相等，則8：00時(shí)的光合速率高于6：00時(shí)，故8：00時(shí)的CO₂飽和點(diǎn)高于6：00時(shí)．
故答案為：
（1）吸能      H⁺、O₂ 和電子
（2）10：00       $\frac{5}{6}$     溫度高，濕度低，光照過(guò)強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少
（3）5月22日     高于

點(diǎn)評(píng) 本題著重考查了光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化和能量變化等方面的知識(shí)，意在考查考生能識(shí)記并理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．