Question

5．如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⑤处（填标号）．光合产物蔗糖是在图乙中的④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C、H、O、N、P．NADPH是由光反应中，NADP⁺接受了水光解产生的氢离子和电子（H⁺和e^-）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，还提供了氢（还原剂）．
（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，其目的是使酶失活（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；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3-磷酸甘油酸中（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停止供应CO₂（或突然降低CO₂浓度、关闭气阀），由此得出固定CO₂的物质是RuBP．

Answer 1

分析 图甲表示光合作用暗反应过程；图乙表示细胞中的叶绿体和线粒体，分别是光合作用和呼吸作用的场所，其中①②③④⑤分别表示的结构是线粒体内膜、叶绿体内膜、类囊体薄膜、叶绿体基质、细胞质基质．

解答 解：（1）图甲所示为卡尔文循环，为暗反应阶段的物质变化，发生在叶绿体的基质⑤中．光合产物蔗糖是在细胞质基质 ④处合成并运输至植物体各部位利用的．
（2）NADPH和ATP是光合作用光反应的产物，它们共有的化学元素是 C、H、O、N、P．NADPH是由光反应中，NADP⁺接受了水光解产生的氢离子和电子（H⁺和e^-）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，还提供了氢（还原剂）．
（3）①将小球藻放入沸酒精中处理的目的是使酶失活，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根据甲图分析可见在暗反应过程中CO₂中的碳首先到达的化合物是3-磷酸甘油酸．
③图中RuBP与CO₂生成了三碳化合物，则如果RuBP的含量快速升高，其改变的实验条件应该是停止了供应CO₂．
故答案为：
（1）⑤④
（2）C、H、O、N、P      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）
②3-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）

点评 本题考查光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化、细胞呼吸的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析图形以及解决问题的能力．