Question

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

（1）圖1過程在葉綠體的________中進行，RuBP的組成元素是________，和RuBP結合產生3-磷酸甘油酸的過程________（需要（不需要）消耗ATP。

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

（3）圖2中的自變量為________，限制A點光合速率的主要因素是________；若由A點條件變為B點條件，則短時間內3-磷酸甘油酸的生成速率________（增大/減小/基本不變）；若由B點條件變為C點條件，則短時間內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 C、H、O、P 不需要 氫和能量 3 5 光強度、溫度、濃度 光強度 增大 基本不變

【解析】

光合作用包括光反應階段和暗反應階段。

（1）光反應階段在葉綠體囊狀結構薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶。具體反應步驟：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。此過程將光能變為ATP活躍的化學能。

（2）暗反應在葉綠體基質中進行，有光或無光均可進行，反應步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結合生成兩個三碳化合物。②三碳化合物的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物。此過程中ATP活躍的化學能轉變成化合物中穩定的化學能。光反應為暗反應提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠將三碳化合物還原形成有機物。

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

（2）圖1中的物質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④三碳糖需要經過3輪卡爾文循環，此時有5分子物質③用于RuBP的再生。

（3）分析圖2可知，自變量有光強度、溫度、濃度，因變量是光合速率。A點時隨著光照強度增加，光合速率增強，故限制A點光合速率的主要因素是光強度；由A點條件變為B點條件，光合速率增強，故短時間內3-磷酸甘油酸的生成速率增大；由B點條件變為C點條件，光合速率基本不變，故短時間內3-磷酸甘油酸的生成速率基本不變。