Question

【題目】研究人員發(fā)現(xiàn)了一株突變型植株，并對(duì)該植株、野生型植株的光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行了一定的研究，得到如圖所示的結(jié)果。其中光照強(qiáng)度是從0開始以恒定的速率逐漸增強(qiáng)的，其他條件為最適溫度25℃，大氣CO2濃度。請(qǐng)回答：

（1）很多植物的葉綠體中含有黃色、橙色和紅色的色素，稱為____________，光合作用時(shí)，光能主要被色素吸收和轉(zhuǎn)化，其中葉綠素a主要吸收______________光。

（2）在光反應(yīng)時(shí)，NADP+的作用是_______________。碳反應(yīng)形成的6個(gè)3-磷酸甘油酸分子，將經(jīng)過一系列復(fù)雜變化，再生成_______個(gè)RuBP分子，以保證卡爾文循環(huán)持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。

（3）據(jù)圖可知，限制野生型植株I點(diǎn)之后光合速率的環(huán)境因素是_____________；限制突變型植株E點(diǎn)之后光合速率的內(nèi)部因素是__________________等。

Answer 1

【答案】類胡蘿卜素 紅光、藍(lán)紫光 作為H+和e-的受體或作為氫受體（不能寫“作為H+的受體”、“作為e-的受體”、“作為[H]的受體”） 3 CO2濃度 色素含量（及比例）、RuBP含量、酶含量、酶活性等（任意答出一項(xiàng)即給分）

【解析】

卡爾文循環(huán)是光合作用中碳反應(yīng)的一部分，反應(yīng)場(chǎng)所為葉綠體內(nèi)的基質(zhì)。循環(huán)可分為三個(gè)階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物會(huì)將吸收到的一分子二氧化碳通過一種叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個(gè)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(huì)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(gè)碳原子將會(huì)被用于合成葡萄糖而離開循環(huán)，剩下的五個(gè)碳原子經(jīng)一系列變化，最后再生成一個(gè)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。

（1）光合作用的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，其中類胡蘿卜素是呈黃色、橙色和紅色的色素；光合作用中，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

（2）光合作用的光反應(yīng)過程中，水光解生成氧氣H+和e，NADP+作為H+和e-的受體在類囊體薄膜外形成NADPH；暗反應(yīng)過程中，形成的6個(gè)3-磷酸甘油酸分子，將經(jīng)過一系列復(fù)雜變化，再生成3個(gè)RuBP分子，繼續(xù)參與卡爾文循環(huán)的過程。

（3）野生型植株I點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時(shí)最適溫度25℃，所以限制其光合作用的環(huán)境因素主要是二氧化碳濃度；突變型植株E點(diǎn)也達(dá)到了光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制光合速率的內(nèi)部因素是色素含量（及比例）、RuBP含量、酶含量、酶活性等。