Question

下图甲表示光合作用碳反应的一些重要过程，图乙为叶肉细胞模式图（只画出两种重要的细胞器）。请据图分析回答：

（1）图甲表示卡尔文循环，发生在图乙中的___________处（填标号）。光合产物蔗糖是在图乙中的________处（填标号）合成并运输至植物体各部位利用的。

（2）NADPH和ATP共有的化学元素是__________。NADPH是由光反应中，NADP+接受了水光解产生的______后形成的。由甲图可知，卡尔文循环过程中NADPH除了提供能量外，还提供了____________。

（3）图甲的过程是通过设计巧妙的实验研究清楚的。科学家将小球藻装在一个密闭容器中，通过通气管向密闭容器中通入CO₂，通气管上有一个开关，可以控制CO₂的供应，密闭容器周围有光源，通过控制电源开关可以控制光照的有无。

①向密闭容器中通入¹⁴CO₂，经过不同时间的照光（数秒直至数十分钟）后，将小球藻放入沸酒精中处理，其目的是___________，从而使小球藻中的化合物停留在碳反应的某一阶段；然后分离出各种化合物，测定其放射性。

②科学家发现光照30秒，¹⁴C出现在三碳化合物、五碳化合物、六碳化合物和七碳化合物等20余种化合物中；而当把光照时间缩短为5秒时，¹⁴C主要出现在____________中（填化合物的具体名称），现已证明该化合物是CO₂中的碳首先到达的化合物。

③为探究固定CO₂的化合物，科学家改变某实验条件后，发现RuBP的含量快速升高，其改变的实验条件是_____________，由此得出固定CO₂的物质是RuBP。

Answer

（1） ⑤ ④ （2）C、H、O、N、P（缺一不得分） 氢离子和电子（H+和e-）

氢（还原剂） （3）① 使酶失活（使小球藻死亡），导致碳反应停止（写出前半句即可） ② 3-磷酸甘油酸（写“C3、C3化合物”不得分） ③停止供应CO2（或突然降低CO2浓度、关闭气阀）

【解析】（1）图甲表示的循环属于光合作用的碳反应，发生于叶绿体基质中，即图乙中的⑤，光合作用中碳反应的产物三碳糖，大部分被运至叶绿体外的细胞质基质，即图乙中的④转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。（2）NADPH和ATP均含有C、H、O、N、P，其中NADPH是由NADP+和光反应产生的H+和电子在酶的催化下反应生成，NADPH除了提供能量外，还分别提供氢。（3）①沸酒精能够使使小球藻死亡，导致碳反应停止，从而使小球藻中的化合物停留在碳反应的某一阶段。②由图可知，CO2与五碳糖反应首先形成3-磷酸甘油酸。③停止供应CO2或突然降低CO2浓度，会抑制CO2固定，从而使固定CO2的物质含量快速升高，从而发现固定CO2固定的物质。

【考点定位】光合作用的过程和影响因素

【名师点睛】光合作用的过程——光反应与暗反应的比较

过程

光反应

暗反应

图解

条件

必须在光下

有光、无光都可以

场所

叶绿体类囊体薄膜

叶绿体基质

物质转化

能量转化

光能→电能→活跃化学能，并储存在ATP中

ATP中活跃的化学能→（CH2O）中稳定的化学能

关系

①光反应为暗反应提供[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi

②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成