Question

图甲为紫罗兰叶肉细胞中的叶绿体进行光合作用的示意图（I至IV代表4种物质），图乙表示在最适温度、最适CO₂浓度下，给予不同条件时紫罗兰光合速率变化的示意图，请据图回答下列问题：

（1）向紫罗兰提供¹⁴CO₂，光照一段时间，¹⁴C₃化合物______（填“先于”或“后于”）¹⁴C₅化合物出现。图中的物质_____可代表C₃化合物。

（2）图甲中H₂O的分解发生的场所是_________________________，这属于光合作用的__________阶段。

（3）图乙中由适宜光照变为较低光照时，短时间内，图甲中物质IV与Ⅲ的含量比值将______（填“增大”或“减小”或“不变”）。

（4）T₃时刻温度升高，光合速率下降的主要原因是______________________________。

Answer

先于 Ⅲ 叶绿体的类囊体薄膜上 光反应 减小 温度升高，与光合作用相关酶的活性降低

【解析】

光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程，称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光反应与碳反应的反应式如表所示。

光反应

碳反应

水的光【解析】
H2O→H++O2+e-

CO2的固定：CO2+RuBP→三碳酸

ATP的合成：ADP+Pi+能量→ATP

三碳酸的还原：三碳酸→三碳糖

NADPH的合成：NADP++H++能量→NADPH

RuBP的再生：三碳糖→RuBP

能量转化：光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能

能量转化：ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

（1）一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，因此，14C3化合物先于14C5化合物出现。图中I至IV分别代表O2、CO2、C3与C5。

（2）水的分解属于光反应阶段，该反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的。

（3）图乙中由适宜光照变为较低光照时，短时间内，C5的含量减少，C3的含量增加，故图甲中物质IV与Ⅲ的含量比值将减小。

（4）由于图乙是表示处在最适温度、最适CO2浓度下，所以，T3时刻温度升高，光合速率下降的主要原因是：温度升高，与光合作用相关酶的活性降低。