Question

【題目】在適宜的光照條件下，向某一密閉環(huán)境通入14CO2。并改變其濃度，測定不同時間葉片中葡萄糖、C5和C3三種化合物中14C的變化情況，實驗結果如下圖。請分析并回答下列問題：

（1）在暗反應階段中14C的轉移途徑是___________。這個過程需要光反應為它提供___________，第15min時， CO 2濃度由0．003%變化到1%， 它們的含量變化為___________。

（2）圖中曲線a、b、c分別表示___________的含量變化。

（3）在0~5分鐘內，曲線a、b中的14C量保持不變，造成兩條曲線平行的原因是___________。請比較在0~20分鐘內該葉片光合作用和呼吸作用大小并說明原因___________。

（4）對大多數植物來說，過高或過低的光照強度都不利于其生長，原因是___________。

Answer 1

【答案】14CO2→14C3→（14CH2O） [H]、ATP [H]和ATP都減少 C3、C5、葡萄糖 光反應階段與暗反應階段速率保持動態(tài)平衡 光合作用大于呼吸作用，原因是整個過程中葉片中的葡萄糖的含量一直在增加，說明植物葉片的光合作用一直大于呼吸作用 光照強度過低，限制了光合作用的正常進行，從而不利于干物質積累；光照強度過高，破壞相關色素以及直接或間接影響光合作用相關蛋白質的活性

【解析】

1.光合作用的具體的過程：
①光反應階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP
②暗反應階段：場所是葉綠體基質
a．CO2的固定：CO2 +C5 2C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

2.影響光合作用的環(huán)境因素。
（1）溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。
（2）二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。
（3）光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內，光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強。

（1）卡爾文循環(huán)過程中，C元素的轉移途徑是14CO2→14C3→（14CH2O），暗反應需要光反應為它提供[H]、ATP，15min時CO2濃度升高，C3增加，會消耗掉更多的[H]、ATP，從而導致[H]、ATP減少。

（2）第5min時CO2濃度下降，消耗的C5減少，生成的C3減少，從而使C5增加，C3減少，所以a是C3，b是C5，整個過程中葡萄糖一直在增加，所以c是葡萄糖。

（3）在0~5分鐘內，光反應階段與暗反應階段速率保持動態(tài)平衡，使曲線a、b中的14C量保持不變。由于整個過程中葡萄糖一直在增加，所以光合作用一直都大于呼吸作用。

（4）光照過低時，光反應減慢，限制了光合作用的速度從而使光合作用速度下降，而光照過強時，可能會破壞相關色素以及直接或間接影響光合作用相關蛋白質的活性從而不利于進行光合作用。