Question

2．回答有關光合作用的問題．
如圖1顯示卡爾文循環(huán)的其中一些階段．據(jù)圖回答問題．

（1）在圖1中用字母“C”和一個箭頭標示出二氧化碳在哪里進入循環(huán)．用字母“P”和一個箭頭標示出光合作用產(chǎn)物在哪里離開循環(huán)．

（2）在圖1中用字母“R”標示出哪個階段需要還原劑，以轉化化合物．

（3）如果光突然消失，圖19中卡爾文循環(huán)的哪種化合物的含量會首先減少？解釋你的答案．三碳化合物B會首先減少．因為制造三碳化合物B，必須要由光反應提供的能量和還原劑．
圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時，給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．據(jù)圖回答問題．
（4）在圖2中乙處給予光照時，分析瞬間ATP的變化為增加；在丙處添加CO₂時，分析短時間內C₅的變化為減少．
（5）在圖2中乙處光照開始后，溶解氧濃度稍有增加，但稍后不再增加而穩(wěn)定，原因是由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加．
（6）若在圖2中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預計1小時后，實際產(chǎn)生的氧氣量為750微摩爾．

Answer 1

分析 卡爾文循環(huán)是光合作用中碳反應的一部分．反應場所為葉綠體內的基質．循環(huán)可分為三個階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生．大部分植物會將吸收到的一分子二氧化碳通過一種叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此過程稱為二氧化碳的固定．這一步反應的意義是，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．后者在光反應中生成的NADPH+H還原，此過程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖．3-磷酸甘油酸，后來經(jīng)過一系列復雜的生化反應，一個碳原子將會被用于合成葡萄糖而離開循環(huán)．剩下的五個碳原子經(jīng)一系列變化，最后再生成一個1，5-二磷酸核酮糖，循環(huán)重新開始．循環(huán)運行六次，生成一分子的葡萄糖

解答 解：（1）一分子二氧化碳通過一種叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上進入循環(huán)．
（2）3-磷酸甘油酸在光反應中生成的NADPH+H還原，此過程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖，后來經(jīng)過一系列復雜的生化反應，一個碳原子將會被用于合成葡萄糖而離開循環(huán)．
（3）制造三碳化合物B，必須要由光反應提供的能量和還原劑．
（4）在圖2中乙處給予光照時，光反應開始，ATP含量增加．在丙處添加CO₂時，分析短時間內C₅的消耗增加，來源不變，最終導致C₅的減少．
（5）由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加．
（6）根據(jù)題意和圖2可知，根據(jù)前4分鐘可可以計算出呼吸作用的速率為（210-200）÷4=2.5，在圖2中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，此時的凈光合速率為（280-260）÷（11-9）=10，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=2.5+10=12.5，預計1小時后，實際產(chǎn)生的氧氣量為12.5×60=750微摩爾．
故答案為：
（1）

（2）

（3）三碳化合物B會首先減少．因為制造三碳化合物B，必須要由光反應提供的能量和還原劑
（4）增加  減少
（5）由于環(huán)境中積累了較多的CO₂，在光照開始時，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧氣釋放，氧濃度稍有增加；一段時間后，容器中CO₂減少，光合作用速率下降，最后光合作用速率與呼吸作用速率相等，氧氣不再釋放，氧濃度不再增加
（6）750

點評 本題主要考查影響光合作用速率的環(huán)境因素、卡爾文循環(huán)的過程和意義等知識點，意在考查學生對所學知識的理解程度，培養(yǎng)學生解題的一般思路和圖表分析、獲取信息、解決問題的能力．