Question

【題目】光合作用是整個生物圈的物質基礎和能量基礎。請回答下列問題：

（1）希爾反應把對光合作用的研究深入到細胞器水平，為光合作用研究開創(chuàng)了新的途徑，其基本過程是：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解后，溶液顏色由藍色變成無色。希爾反應是模擬了葉綠體光合作用中______階段的部分變化，其反應活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到，也可通過測定______得到。而美國科學家阿農等研究發(fā)現(xiàn)，給葉綠體照光時向體系中供給無機磷、ADP和NADP+，體系中就會有______產生。同時發(fā)現(xiàn)，只要供給了ATP和NADPH，即使在黑暗中，葉綠體也可將CO2轉變?yōu)樘恰?/span>

（2）在“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”的活動中，某小組利用A品種小麥探究夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對其光合作用的影響。將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作對照，另外4組在人工氣候室中生長，并保持其他無關條件一致，于正午12:30測定各組葉片的光合速率，各組處理及結果如表所示：

①根據實驗結果可以推測中午時對小麥光合作用速率影響較大的環(huán)境因素是______，其依據是______________。

②在實驗組中，若適當提高第______組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是：__________。

Answer 1

【答案】光反應 氧氣的釋放量（或氧氣的釋放速率） NADPH和ATP ①濕度（或相對濕度） 在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大 第四組 與實驗組二、三相比，實驗組四的環(huán)境溫度未達到光合作用的適宜溫度

【解析】

1、光反應：（1）水光解生成H+、O2和電子；（2）O2和電子在光下將NADP+還原為NADPH；（3）ADP＋Pi＋能量ATP

2、碳反應：（1）CO2的固定： 1分子的二氧化碳與1個RuBP結合，形成1個六碳分子，然后隨即分解成2個三碳酸分子。（2）三碳酸的還原：每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團，形成三碳糖。（3）再生RuBP： 卡爾文循環(huán)中三碳糖以后的許多反應，都是為了再生RuBP。每3個二氧化碳分子進入卡爾文循環(huán)，形成6個三碳糖，其中5個三碳糖用于RuBP再生，1個三碳糖離開循環(huán)。（4）三碳糖離開卡爾文循環(huán)后，大部分運至葉綠體外，并轉變?yōu)檎崽牵�供植物體所有細胞利用；少部分在葉綠體內作為合成淀粉、蛋白質、脂質的原料而被利用。

（1）在光照下水被分解釋放氧氣，同時將藍色的DCIP（氧化型）還原為無色的DCIP（還原型），模擬了葉綠體光合作用中反應階段的部分變化，其反應活力可通過測定DCIP溶液的顏色變化得到，也可通過測定氧氣的釋放速率得到。給葉綠體照光，水光解生成H+、O2和電子。此時，向體系中供給無機磷、ADP和NADP+，O2和電子將NADP+還原為NADPH，無機磷和ADP在酶的催化作用下生成ATP，故體系中會產生NADPH和ATP。

（2）①由對照組、實驗組一和實驗組二可知，在相同溫度條件下，不同濕度下的光合速率為11.1~22.1mg CO2·dm-2·h-1，說明相對濕度改變時光合速率變化較大；由實驗組二、實驗組三和實驗組四可知，在相同濕度條件下，不同溫度下的光合速率為20.7~23.7mg CO2·dm-2·h-1，說明溫度改變時光合速率變化較小。由此可推測中午時濕度對小麥光合作用速率的影響比溫度大。

②與實驗組二、三相比，實驗組四的環(huán)境溫度未達到光合作用的適宜溫度，若適當提高實驗組四的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。