Question

9．為了研究某植物的光合作用特性，研究人員測定其不同生長時期（選擇某晴朗一天作為代表）凈光合速率的日變化，并測定某時刻的溫度、光強度、濕度，結果如下．請回答：
（1）光合作用是植物綠色細胞中最重要的吸能（吸能/放能 ）反應，水在光下裂解的產物是

生長時期	凈光合速率 μmol/m2•s	溫度 （℃）	光強度 μmol/m2•s	濕度 （%）
生長初期 （5月22日）	3.21	25.7	1074.9	26.5
生長盛期 （7月14日）	9.69	34.0	837.3	47.1
生長末期 （11月2日）	7.65	10.7	412.4	61.3

（2）表中的數據是當天的10：00時刻測得．當卡爾文循環處于穩定時，卡爾文循環產生的三碳糖磷酸用于RuBP再生所占的比例是$\frac{5}{6}$．在12：00時，該植物生長盛期凈光合速率不如生長末期高，原因是溫度高，濕度低，光照過強等因素導致部分氣孔關閉，CO₂吸收減少，導致碳反應減慢．
（3）據圖分析，該植物在5月22日（填日期）6：00～18：00積累的有機物最少．該植物在11月2日，8：00時的CO₂飽和點高于（高于/低于/等于）6：00時．

Answer 1

分析 卡爾文循環是光合作用中碳反應的一部分．反應場所為葉綠體內的基質．循環可分為三個階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生．大部分植物會將吸收到的一分子二氧化碳通過1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此過程稱為二氧化碳的固定．這一步反應的意義是，把原本并不活潑的二氧化碳分子活化，使之隨后能被還原．但這種六碳化合物極不穩定，會立刻分解為兩分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸．后者在光反應中生成的NADPH+H還原，此過程需要消耗ATP，產物是3-磷酸丙糖．后來經過一系列復雜的生化反應，一個碳原子將會被用于合成葡萄糖而離開循環．剩下的五個碳原子經一系列變化，最后再生成一個1，5-二磷酸核酮糖，循環重新開始．循環運行六次，生成一分子的葡萄糖．

解答 解：（1）光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程．光合作用是植物綠色細胞中最重要的吸能反應，水在光下裂解的產物是H⁺、O₂ 和電子．
（2）表中的數據是當天的10：00時刻測得．卡爾文循環的產物是3-磷酸丙糖，經過一系列復雜的生化反應，一個碳原子將會被用于合成葡萄糖而離開循環．剩下的五個碳原子經一些列變化，最后在生成一個1，5-二磷酸核酮糖，循環重新開始．因此當卡爾文循環處于穩定時，卡爾文循環產生的三碳糖磷酸用于RuBP再生所占的比例是$\frac{5}{6}$．在12：00時，溫度高，濕度低，光照過強等因素導致部分氣孔關閉，CO₂吸收減少，導致碳反應減慢．因此該植物生長盛期凈光合速率不如生長末期高．
（3）據圖分析，該植物在5月22日6：00～18：00積累的有機物最少．該植物在11月2日，8：00時的凈光合速率高于6：00時，呼吸速率相等，則8：00時的光合速率高于6：00時，故8：00時的CO₂飽和點高于6：00時．
故答案為：
（1）吸能      H⁺、O₂ 和電子
（2）10：00       $\frac{5}{6}$     溫度高，濕度低，光照過強等因素導致部分氣孔關閉，CO₂吸收減少
（3）5月22日     高于

點評 本題著重考查了光合作用過程中的物質變化和能量變化等方面的知識，意在考查考生能識記并理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成一定知識網絡的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．