Question

【題目】圖1為卡爾文循環示意圖。圖2為某研究小組測定密閉溫室內CO2濃度變化結果。（該研究選擇的實驗材料和條件：①選擇水稻幼苗為實驗材料；②設置15℃恒溫為實驗溫度（假定此溫度下呼吸速率保持穩定）；③實驗連續持續兩晝夜，白天為自然光照。）

請回答：

（1）圖1中，在有光條件下，水稻吸收的CO2與_________結合形成六碳分子，再轉變為3-磷酸甘油酸。3-磷酸甘油酸轉變為三碳糖的過程中，NADPH的作用是提供能量和__________，該三碳糖由_____________（填元素符號）組成。離開卡爾文循環的三碳糖大部分是運至葉綠體外，并轉變成___________，供植物體所有細胞利用。

（2）a點水稻葉肉細胞產生ATP的細胞器有______________。

（3）與b點相比，d點的光合速率__________（“較高”、“較低”、“相等”）。c點對應的條件下，若適當增加溫室內CO2濃度（其他環境因素不變）光合速率_________（“增加”、“減少”、“不變”）。

（4）在48小時的實驗過程中，水稻體內的有機物總量_________（“增加”、“減少”、“不變”）。實驗過程的前24小時的平均光照強度_____________（“＞”、“＜”、“＝”）后24小時。

Answer 1

【答案】RuBP 供氫 C、H、O、P 蔗糖 線粒體、葉綠體 較低 不變 增加 ＜

【解析】

據圖分析：圖1是光合作用的暗反應過程，需要光反應提供[H]和NADPH。圖2為某研究小組測定密閉溫室內CO2濃度變化結果，曲線中的拐點a、c時光合速率等于呼吸速率。

（1）圖1中，在有光條件下，水稻吸收的CO2與RuBP結合形成六碳分子，再轉變為3-磷酸甘油酸，光合作用的暗反應過程中，3-磷酸甘油酸接受來自NADPH的氫和ATP的磷酸基團，形成的三碳糖磷酸，NADPH不僅能供氫，也能提供能量，三碳糖磷酸是由C、H、O、P等元素組成的，離開卡爾文循環的三碳糖大部分是運至葉綠體外，并轉變成蔗糖，供植物體所有細胞利用。
（2）圖2中的a點，光合速率等于呼吸速率，此時光合作用與呼吸作用都可以產生ATP，故a點水稻葉肉細胞產生ATP的細胞器有葉綠體和線粒體。
（3）與b點相比，bc段二氧化碳濃度還在下降，光合速率大于呼吸速率，dc段二氧化碳濃度上升，說明呼吸速率大于光合速率，所以d點的光合速率較低。c點對應的條件下，由于前24小時二氧化碳濃度不變，后24小時二氧化碳濃度降低，說明c點限制光合作用的因素是光照強度，不是二氧化碳濃度，所以若適當增加溫室內CO2濃度（其他環境因素不變），由于光照條件不變，光合速率也不變。
（4）在48小時后，二氧化碳濃度降低，水稻體內的有機物有積累，有機物總量增加。實驗過程的前24小時二氧化碳含量不變，說明光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用釋放的二氧化碳，后24小時二氧化碳濃度降低，說明光合作用吸收的二氧化碳大于呼吸作用釋放的二氧化碳，呼吸作用基本不變，說明前24小時的平均光照強度小于后24小時。