Question

【題目】資料：科學(xué)家一般將光合作用分成三個(gè)基本階段進(jìn)行研究。①光合色素吸收、傳遞光能給反應(yīng)中心的葉綠素分子，使它發(fā)生電荷分離；②電荷分離放出的電子通過一系列遞電子體，形成可用于碳同化的物質(zhì)和能量；③一種五碳化合物（RuBP）與二氧化碳結(jié)合，在酶的作用下，利用②產(chǎn)生的物質(zhì)和能量，合成糖類。影響光合作用的因素很多，相應(yīng)的，常用的測定光合作用速率的方法也有多種：如以測定二氧化碳吸收為基礎(chǔ)的氣流法、以測定氧釋放為基礎(chǔ)的葉圓片氧電極法和以測定干重增加為基礎(chǔ)的半葉法。下圖為測定的光照強(qiáng)度變化對(duì)某種植物葉片光合速率的影響。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）上述內(nèi)容的①和②構(gòu)成了光合作用的__________過程，光合作用的原料在該過程中發(fā)生的變化是____________________，該過程為③階段提供的物質(zhì)和能量是_________________________。

（2）上述過程所需酶類主要存在于____________________________。在實(shí)驗(yàn)室測定光合速率前，都要對(duì)葉片進(jìn)行暗處理，原因是________________；而在測定光合速率時(shí)，通常還會(huì)將盛放待測葉片的容器置于水浴鍋中，或在待測葉片與光源之間放置一個(gè)水層，原因是______________________________。

（3）用上述資料提供的方法測定光合速率發(fā)現(xiàn)，以測得的二氧化碳吸收量和測得的葉片干重增加量計(jì)算，實(shí)際葉片干重增加量少于理論增加量，可能的原因是__________________________________________________________。因此，圖中b點(diǎn)的含義是______________________________________。

Answer 1

【答案】 光反應(yīng) 水在光下分解（產(chǎn)生O2、H+和電子） NADPH（[H]）和ATP 類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中 消耗掉細(xì)胞中貯存的糖類，避免對(duì)測定結(jié)果產(chǎn)生影響 控制溫度，以避免光源產(chǎn)熱對(duì)光合速率的影響（控制影響光合作用的溫度） 植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還進(jìn)行細(xì)胞呼吸 植物呼吸速率與光合速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度

【解析】（1）上述內(nèi)容的①和②構(gòu)成了光合作用的光反應(yīng)過程。①②發(fā)生的電子傳遞表面上是來自葉綠素分子，實(shí)際上最終電子供體是水。水在光下分解，產(chǎn)生O2、H+和電子，電子傳遞給葉綠素分子，吸收的光能最終形成可用于碳同化（暗反應(yīng)）的能量。可見，光反應(yīng)為③（暗反應(yīng)）階段提供NADPH（[H]）和ATP。

（2）光合作用的光反應(yīng)在類囊體膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，所需酶類也存在于這兩處。在實(shí)驗(yàn)室測定光合速率前，都要對(duì)葉片進(jìn)行暗處理，先耗盡貯存的糖類等細(xì)胞呼吸的原料，使測定的數(shù)據(jù)更加可靠。許多實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，都會(huì)考慮控制單一變量，并將無關(guān)變量控制在適宜范圍。在測定光合速率時(shí)，將盛放待測葉片的容器置于水浴鍋中，或在待測葉片與光源之間放置一個(gè)水層，其原因是控制溫度，以避免光源產(chǎn)熱對(duì)光合速率的影響（控制影響光合作用的溫度）。

（3）測定光合作用速率，可以通過測定光合產(chǎn)物的生成量、原料的吸收量來計(jì)算，由于細(xì)胞進(jìn)行光合作用的同時(shí)，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以實(shí)際葉片干重增加量少于理論增加量。b點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，即圖中b點(diǎn)的含義是植物呼吸速率與光合速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度。