Question

10．科学家在研究光合作用时，做了如下模拟实验：
实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP，磷酸盐、光合色素及有关酶等，（如图甲）．实验时，按图乙的限制条件（光照，CO₂等）进行，并不断测定有机物的生成速率，随时间推移绘出了曲线图乙．请分析实验图示回答问题：

（1）曲线图乙中，AB段平坦的原因是没有二氧化碳，不能进行二氧化碳固定．
（2）图乙BC段的反应是在黑暗条件下进行的，有有机物的生成．这是因为AB段反应为其提供了[H]和ATP等，能用来进行C₃还原（或暗反应），从而生成了有机物．
（3）曲线图乙中CD段迅速下降是因为BC段的消耗使[H]和ATP的数量逐渐降低而造成的．
（4）这个科学家设计的实验装置主要是模拟绿色植物的叶绿体结构．
（5）在光合作用中，CO ₂中C元素的转移途径是二氧化碳→C₃→（CH₂O）
（6）光合作用总反应方程式CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光照}$（CH₂O）+O₂．

Answer 1

分析 本题是光合作用过程中光反应与暗反应之间的关系，光反应阶段为暗反应的进行提供了还原氢和ATP．回顾和梳理光合作用的相关知识，认真分析各个小题即可正确作答．

解答 解：（1）分析题图乙可知，AB有光照、无CO₂，不能进行二氧化碳固定，不进行暗反应，所以不能生成有机物．
（2）图乙BC段的反应是在黑暗条件下进行的，有有机物的生成，原因是光反应产生的[H]和ATP可以用来进行三碳化合物的还原，生成了有机物．
（3）由于CD段由于BC段还原氢和ATP的消耗，还原氢与ATP的量不足，暗反应减弱，有机物合成减少．
（4）分析图甲装置可知，密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等，相当于植物细胞的叶绿体．
（5）光合作用中，CO ₂中C元素的转移途径是二氧化碳首先与五碳化合物结合生成三碳化合物，经还原后形成（CH₂O），即二氧化碳→C₃→（CH₂O）．
（6）光合作用总反应方程式为：CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光照}$（CH₂O）+O₂
故答案为：
（1）没有二氧化碳，不能进行二氧化碳固定
（2）[H]和ATP   C₃还原（或暗反应）
（3）[H]和ATP
（4）叶绿体
（5）二氧化碳→C₃→（CH ₂O）
（6）CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光照}$（CH₂O）+O₂

点评 本题的知识点是光合作用的光反应与暗反应阶段的关系，光照和二氧化碳对光合作用的影响机制，准确分析题图获得对实验的控制条件是解题的关键．