Question

4．如圖甲表示植物光合作用部分反應(yīng)的物質(zhì)變化及能量變化示意圖，圖乙表示某植物在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖．回答有關(guān)問題：

（1）圖甲所示過程發(fā)生在綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，其場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)（填具體結(jié)構(gòu)），藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)無葉綠體，但在藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)仍能發(fā)生圖甲所示過程，其原因是藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)有葉綠素和藍(lán)藻素及光合作用相關(guān)的酶．
（2）由圖甲可知光合作用過程中CO₂的固定不需要（填“需要”或“不需要”）消耗ATP，固定的CO₂被還原成的直接產(chǎn)物是磷酸甘油醛（填中文名）．
（3）圖乙中t₁時(shí)的處理與t₃時(shí)的處理均導(dǎo)致植物光合速率增大，兩種處理會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)過程速率增大的有
t₁和t₃（填“t₁”、“t₃”或“t₁和t₃”）．t₄后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中磷酸甘油醛和磷酸酮糖的變化分別為降低、升高．

Answer 1

分析 題圖甲是光合作用過程中暗反應(yīng)過程的部分物質(zhì)變化，首先是二氧化碳與二磷酸酮糖形成磷酸甘油酸，磷酸甘油酸在ATP、NADPH的作用下形成磷酸甘油醛，磷酸甘油醛形成有機(jī)物和磷酸酮糖，磷酸酮糖消耗ATP水解釋放的能量形成二磷酸酮糖．
圖乙表示光合速率隨光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度的變化曲線，0～t₁階段，弱光條件下光合速率保持相對(duì)穩(wěn)定，t1光照充足，光反應(yīng)增強(qiáng)，光合作用速率增大，因此t₁～t₂充足、恒定光照條件，光合速率快速增大，t₂～t₃之間光照穩(wěn)定，光合作用速率穩(wěn)定，t₃時(shí)充入二氧化碳，二氧化碳濃度增大，光合作用原料增加，t₃～t₄光合作用速率增大，t₄時(shí)給予黑暗條件，由于光反應(yīng)不能進(jìn)行，光合作用速率下降．

解答 解：（1）植物屬于真核生物，綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，光合作用的暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；藍(lán)藻屬于原核生物，沒有葉綠體，但是藍(lán)藻細(xì)胞中片層結(jié)構(gòu)上含有葉綠素、藻藍(lán)素及與光合作用有關(guān)的酶，因此雖然藍(lán)藻細(xì)胞沒有葉綠體，但仍能進(jìn)行光合作用．
（2）由題圖可知，二氧化碳與二磷酸核酮糖形成磷酸甘油酸（二氧化碳固定）的過程不需要消耗ATP；磷酸甘油酸還原（三碳化合物還原）的直接產(chǎn)物是磷酸甘油醛．
（3）由題圖曲線可知，t1和t3的處理使光合速率增大；t4是黑暗條件，無光條件下不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生還原氫、ATP，磷酸甘油酸被還原形成的磷酸甘油醛停止，磷酸甘油醛仍然形成有機(jī)物和磷酸酮糖，葉綠體脂質(zhì)磷酸甘油醛含量降低，由于沒有還原氫、ATP，進(jìn)而影響暗反應(yīng)，二氧化碳不再固定消耗二磷酸核酮糖，因此磷酸酮糖的含量會(huì)增加．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)    藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)有葉綠素和藍(lán)藻素及光合作用相關(guān)的酶
（2）不需要    磷酸甘油醛 
（3）t₁和t₃       降低、升高

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化，光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度對(duì)光合作用速率的影響，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)會(huì)分析題圖獲取信息，并利用相關(guān)信息進(jìn)行推理、解答問題．