Question

9．美國科學家卡爾文利用同位素標記法對小球藻的光合作用進行研究，最終探明了光合作用中碳的轉化途徑，因此獲得了1961年的諾貝爾化學獎．甲圖為簡化的卡爾文循環示意圖，請回答問題：

（1）卡爾文循環在細胞中進行的場所是葉綠體基質，過程①叫做CO₂的固定，參與到過程②中的X物質來自于光反應中的水的光解（過程）．
（2）在培養小球藻的試管內加入¹⁴C標記的CO₂，先進行一定強度的光照后，再黑暗處理，分別檢測小球藻體內的三碳化合物和五碳化合物的放射性強度，得出的曲線如乙圖所示．圖中曲線Ⅰ表示的是三碳化合物（C₃）的變化趨勢，判斷依據是黑暗條件下光反應不能進行，不能產生[H]、ATP將三碳化合物還原，所以三碳化合物會積累．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲表示光合作用的暗反應階段，X是[H]，①表示二氧化碳的固定過程，②表示三碳化合物的還原過程．圖乙中，Ⅰ表示三碳化合物，Ⅱ表示五碳化合物．據此分析作答．

解答 解：（1）卡爾文循環即暗反應的場所是葉綠體基質．圖中①表示二氧化碳的固定過程，參與到過程②中的X[H]來自于光反應中的水的光解．
（2）據圖乙分析，黑暗處理后，二氧化碳的固定不變，三碳化合物的生成基本不變，短時間內其去路因缺少[H]和ATP而減少，所以三碳化合物含量上升，同時五碳化合物的含量下降，故Ⅰ表示三碳化合物含量的變化趨勢．
故答案為：
（1）葉綠體基質  CO₂的固定  水的光解
（2）三碳化合物（C₃）  黑暗條件下光反應不能進行，不能產生[H]、ATP將三碳化合物還原，所以三碳化合物會積累

點評 本題結合圖示主要考查光合作用過程中暗反應階段及相關物質的變化，意在強化學生對相關知識的理解與運用．