Question

回答下列有關光合作用的問題
20世紀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年的諾貝爾化學獎．卡爾文將小球藻裝在一個密閉容器中，通過一個通氣管向容器中通入CO₂，通氣管上有一個開關，可控制CO₂的供應，容器周圍有光源，通過控制電源開關可控制光照的有無．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)生的反應稱

 

，此反應的進行必須具備的條件有

 

．
（2）他向密閉容器中通入¹⁴CO₂，當反應進行到5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C₅）和一種六碳糖（C₆）中，將反應時間縮短到0.5s時，¹⁴C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C₃）中，這說明CO₂中C的轉(zhuǎn)移路徑是

 

（請用“→”表示）．
（3）卡爾文通過改變實驗條件探究光合作用過程中固定CO₂的化合物，他改變的實驗條件是

 

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

 

，探究光反應和暗反應的聯(lián)系，他得到的實驗結(jié)果為圖2中的

 

．

（4）上述實驗中卡爾文將不同反應條件下的小球藻放入70度的熱酒精中，從而使

 

失活，細胞中的化合物就保持在熱處理之前的反應狀態(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

 

等技術方法．
實驗室密閉容器中探究光照強度對一定量的小球藻生理代謝的影響時，測得相關數(shù)據(jù)如下表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題．

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

（5）如24小時中，給予B植物9千勒克司光照10小時，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：光反應、暗反應過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)圖顯示推知光反應階段發(fā)生場所是基粒，光反應進行必須具備有光、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，推知反應中的物質(zhì)變化．有光照時植物進行光合作用和呼吸作用，此時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．此反應的進行必須具備的條件有光、色素、光合作用的酶．
（2）隨著測量時間的順序，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，可能是生成的過程（三碳化合物還原）正常進行，消耗的過程（二氧化碳固定）受到抑制．光反應為暗反應提供ATP和【H】，通過停止光照，探究光反應和暗反應的聯(lián)系，這樣三碳化合物還原不能進行，但二氧化碳固定過程正常進行，使得C₅減少、C₃增多，如圖A．
（4）（5）在9千勒克司光照10小時，B植物二氧化碳的凈吸收量為3×10×44=1320mg，14小時在黑暗中，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   光、色素、光合作用的酶
（2）CO₂→C₃→C₅、C₆
（3）停止供應二氧化碳   光照    A
（4）酶  同位素示蹤法  紙層析法
（5）45mg

點評：本題考查了光合作用的過程和影響因素的相關內(nèi)容．意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．