Question

6．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(qiáng)度、濕度，結(jié)果如下．請回答：

生長時期	凈光合速率 μmol/m2•s	溫度（℃）	光強(qiáng)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

（1）光合作用是植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能（吸能/放能）反應(yīng)，其產(chǎn)生的ATP在葉綠體中的移動方向是由類囊體向葉綠體基質(zhì)移動，水在光下分解的產(chǎn)物是還原氫和氧氣．
（2）表中的數(shù)據(jù)是當(dāng)天的10：00時刻測得．在12：00時，該植物生長盛期凈光合速率不如生長末期高，據(jù)表分析原因是溫度高，濕度低，光照過強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)減慢．
（3）據(jù)圖分析，該植物在5月22日（填日期）6：00～18：00積累的有機(jī)物最少．
（4）科學(xué)的施肥能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，這與肥料中所含的礦物質(zhì)（N、P、K、Mg等）有關(guān)，請你舉例說出一個例子說明其與光合作用的關(guān)系氮是組成膜的成份也是酶的原料，磷是ATP的組成成份．

Answer 1

分析 卡爾文循環(huán)是光合作用中碳反應(yīng)的一部分．反應(yīng)場所為葉綠體內(nèi)的基質(zhì)．循環(huán)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(yīng)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(wěn)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(yīng)中生成的NADPH+H還原，此過程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖．后來經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，一個碳原子將會被用于合成葡萄糖而離開循環(huán)．剩下的五個碳原子經(jīng)一系列變化，最后再生成一個1，5-二磷酸核酮糖，循環(huán)重新開始．循環(huán)運(yùn)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(zhuǎn)變成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．光合作用是植物綠色細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)，水在光下裂解的產(chǎn)物是H⁺、O₂ 和電子，其產(chǎn)生的ATP在葉綠體中的移動方向是由類囊體向葉綠體基質(zhì)移動．
（2）表中的數(shù)據(jù)是當(dāng)天的10：00時刻測得．在12：00時，溫度高，濕度低，光照過強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少，導(dǎo)致碳反應(yīng)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(jù)圖分析，該植物在5月22日6：00～18：00積累的有機(jī)物最少．
（4）肥料中的氮元素是組成膜的成份也是酶的原料，磷元素是ATP的組成成份．
故答案為：
（1）吸能      由類囊體向葉綠體基質(zhì)移動    還原氫和氧氣
（2）10：00      溫度高，濕度低，光照過強(qiáng)等因素導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO₂吸收減少
（3）5月22日
（4）氮是組成膜的成份也是酶的原料，磷是ATP的組成成份（或其他合理答案）

點(diǎn)評 本題著重考查了光合作用過程中的物質(zhì)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(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．