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現，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。同時發現，只要供給了ATP和NADPH，即使在黑暗中，葉綠體也可將CO2轉變為糖。

（2）在“探究環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境因素是______，其依據是______________。

②在實驗組中，若適當提高第______組的環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，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。（4）三碳糖離開卡爾文循環后，大部分運至葉綠體外，并轉變為蔗糖，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境溫度能提高小麥的光合速率。