Question

图甲表示叶肉细胞内发生的卡尔文循环及三碳糖磷酸转变为淀粉和蔗糖的情况，叶绿体内膜上的磷酸转运器所转运的两种物质严格按照1∶1的量进行；图乙是根据光质和CO₂浓度对植物净光合速率的影响实验所得数据绘制的曲线。据图回答下列问题。

(1)图甲中的卡尔文循环发生在叶绿体的_____________中，影响该过程的主要环境因素有：_________________________________________（写两个）。

(2)叶绿体内膜上的磷酸转运器，每转入一分子磷酸必定同时运出一分子________________。叶肉细胞合成的蔗糖被相关酶水解为葡萄糖和果糖，再被转入各种细胞利用。

(3)图乙b点数据大于c点的原因是：____________________。

(4)如果向培养植物的温室内通入¹⁴CO₂，光照一定时间后杀死该植物，提取细胞中产物并分析。实验发现，短时间内CO₂就已经转化为许多种类的化合物。如果要探究CO₂转化成的第一种产物是什么物质，应如何操作？请写出实验的设计思路_______________。

Answer

基质 CO2浓度、温度 三碳糖磷酸 叶绿体色素主要吸收红光，而吸收的黄光较少 通过逐渐缩短光照时间分组实验，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物

【解析】

光合作用包括光反应和暗反应两个过程，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，该过程发生在叶绿体基质中。主要受二氧化碳浓度和温度等外界环境因素的影响。

（1）卡尔文循环属于光合作用的暗反应，发生在叶绿体基质中。暗反应需要以二氧化碳为原料，进行一系列的酶促反应，所以影响该过程的主要环境因素有CO2浓度、温度等。

（2）根据题意“叶绿体内膜上的磷酸转运器所转运的两种物质严格按照1∶1的量进行”可知，叶绿体内膜上的磷酸转运器，每转入一分子磷酸必定同时运出一分子三碳糖磷酸。

（3）由于叶绿体中的光合色素吸收红光多于黄光，使b点总光合速率较高，从而使净光合速率也较高，所以b点所测数据大于c点。

（4）从题中可知，实验采用同位素标记法，发现短时间内CO2就已转化为许多种类的化合物，如缩短光照时间，CO2转化的化合物的种类就少，因此，逐渐缩短光照时间，当只检测到一种含14C的转化物时，该物质即是CO2转化成的第一个产物。