Question

回答下列有關(guān)光合作用的問(wèn)題
20世紀(jì)50年代，卡爾文及其同事因在光合作用方面的研 究成果，獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．卡爾文將小球藻裝在一個(gè)密閉容器中，通過(guò)一個(gè)通氣管向容器中通入CO₂，通氣管上有一個(gè)開(kāi)關(guān)，可控制CO₂的供應(yīng)，容器周?chē)�有光源，通過(guò)控制電源開(kāi)關(guān)可控制光照的有無(wú)．圖1是葉綠體內(nèi)部分代謝示意圖
（1）在圖1所示A中發(fā)生的反應(yīng)稱

 

，此反應(yīng)的進(jìn)行必須具備的條件有

 

．
（2）他向密閉容器中通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，¹⁴C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C₅）和一種六碳糖（C₆）中，將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí)，¹⁴C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C₃）中，這說(shuō)明CO₂中C的轉(zhuǎn)移路徑是

 

（請(qǐng)用“→”表示）．
（3）卡爾文通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件探究光合作用過(guò)程中固定CO₂的化合物，他改變的實(shí)驗(yàn)條件是

 

；這時(shí)他發(fā)現(xiàn)C₅的含量快速升高，由此得出固定CO₂的物質(zhì)是C₅．他通過(guò)停止

 

，探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為圖2中的

 

．

（4）上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文將不同反應(yīng)條件下的小球藻放入70度的熱酒精中，從而使

 

失活，細(xì)胞中的化合物就保持在熱處理之前的反應(yīng)狀態(tài)．利用不同化合物在層析液中的溶解度不同，分離出各種化合物．卡爾文在以上光合作用的研究中采用了

 

_和

 

等技術(shù)方法．
實(shí)驗(yàn)室密閉容器中探究光照強(qiáng)度對(duì)一定量的小球藻生理代謝的影響時(shí)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題．

	光合速率與呼吸速率相等時(shí)光照強(qiáng)度 （千勒克司）	光飽和時(shí) 光照強(qiáng)度 （千勒克司）	光飽和時(shí) CO2吸收量 （mmol/100mg鮮重?小時(shí)）	黑暗條件下 CO2釋放量 （mmol/100mg鮮重?小時(shí)）
B植物	3	9	3	1.5

（5）如24小時(shí)中，給予B植物9千勒克司光照10小時(shí)，其余為黑暗，則100mg鮮重的小球藻其積累的葡萄糖的量是

 

mg．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：根據(jù)圖顯示推知光反應(yīng)階段發(fā)生場(chǎng)所是基粒，光反應(yīng)進(jìn)行必須具備有光、色素、光合作用的酶．根據(jù)放射性¹⁴C出現(xiàn)在有機(jī)物中的先后順序，可推知CO₂中C的轉(zhuǎn)移路徑．改變影響光合作用的因素，推知反應(yīng)中的物質(zhì)變化．有光照時(shí)植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用，此時(shí)二氧化碳的吸收量是凈光合作用的速率．黑暗是二氧化碳的釋放量是呼吸作用的速率．凈光合作用速率=光合作用速率-呼吸速率．

解答： 解：
（1）在圖1所示A是基粒，在基粒中發(fā)生光反應(yīng)．此反應(yīng)的進(jìn)行必須具備的條件有光、色素、光合作用的酶．
（2）隨著測(cè)量時(shí)間的順序，可推知CO₂中C的轉(zhuǎn)移路徑是CO₂→C₃→C₅、C₆．
（3）C₅的含量快速升高，可能是生成的過(guò)程（三碳化合物還原）正常進(jìn)行，消耗的過(guò)程（二氧化碳固定）受到抑制．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和【H】，通過(guò)停止光照，探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，這樣三碳化合物還原不能進(jìn)行，但二氧化碳固定過(guò)程正常進(jìn)行，使得C₅減少、C₃增多，如圖A．
（4）（5）在9千勒克司光照10小時(shí)，B植物二氧化碳的凈吸收量為3×10×44=1320mg，14小時(shí)在黑暗中，二氧化碳釋放量為1.5×14×44=924mg．故一晝夜中二氧化碳的凈吸收量為1320-924=396mg．根據(jù)光合作用化學(xué)方程式可知：6CO₂～C₆H₁₂O₆．則100mg鮮重的小球藻其積累的葡萄糖的量是180×396/（6×44）=45mg．
故答案為：
（1）光反應(yīng)   光、色素、光合作用的酶
（2）CO₂→C₃→C₅、C₆
（3）停止供應(yīng)二氧化碳   光照    A
（4）酶  同位素示蹤法  紙層析法
（5）45mg

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光合作用的過(guò)程和影響因素的相關(guān)內(nèi)容．意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．