Question

研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO₂吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。

（1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解水，产生__________，用于还原三碳化合物。植物体内五碳化合物与CO₂结合，形成三碳化合物，这个过程叫___________。

（2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，CO₂吸收量在0.2~0.6μmol∙m^-2∙s^-1范围内，在300s时CO₂释放量达到2.2μmol∙m^-2∙s^-1。由此得出，叶片的总（真实）光合速率大约是______________μmolCO₂∙m^-2∙s^-1。（本小题所填数值保留到小数点后一位）

（3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO₂释放量__________，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。

Answer

[H]（或还原氢或NADPH） CO2的固定 2．4～2．8 逐渐减少

【解析】

光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段主要发生水的光解和ATP的合成，水光解生成氧气和[H]。其中[H]和ATP 可以参与暗反应。暗反应阶段发生：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下被还原成有机物。植物通过呼吸作用消耗有机物实现化学能向热能和ATP中的化学能的转变。据图分析，拟南芥在光照条件下二氧化碳的吸收达到最大值，黑暗条件下，二氧化碳的释放量逐渐减少并趋于稳定。

（1）在开始检测后的200s内的光照条件下，拟南芥叶肉细胞利用光能将水光解为氧气、[H]和ATP，其中[H]和ATP 参与暗反应C3的还原。暗反应中CO2和C5结合形成C3，这个过程叫做CO2的固定。在实验的整个过程中，叶片可通过细胞呼吸消耗有机物。

（2）据图分析，拟南芥叶片在光照条件下进行光合作用，CO2吸收量在0.2～0.6μmol∙m﹣2∙s﹣1范围内，在300s时拟南芥只进行呼吸作用，所以CO2释放量达到2.2μmol∙m﹣2∙s﹣1。真正的光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=（0.2～0.6）+2.2=2.4～2.8μmolCO2∙m﹣2∙s﹣1。

（3）据图分析，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放速率逐渐减少并趋于稳定，叶片中可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。