Question

回答下列有关光合作用的问题．
（1）植物水光解过程放出的气体是

 

．将下列选项用箭头排序，表示出光反应过程

 

．
A．活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H⁺
B．光能传递到叶绿素a
C．e经一系列传递后将NADP⁺还原为NADPH
D．类囊体膜上各种色素吸收光能
E．H⁺将能量传给ADP，在酶的作用下合成ATP
水不仅直接参与光反应，还是影响光合作用的主要环境因子之一．以含水80%土壤为对照（CK），测耐旱能力较强的大丽花中度缺水（MD）时的叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）（如图），探讨环境水对植物的调控机理．

（2）用单位时间、单位叶面积通过气孔的气体量表示气孔导度（Gs）．据图中的Gs曲线和Pn曲线推测，3～15天内中度缺水生长的大丽花叶片，会持续发生的现象有

 

（多选）．
A．蒸腾速率下降
B．蒸腾速率升高
C．光合放出O₂速率下降
D．光合放出O₂速率上升
E．干旱导致叶片气孔关闭，光合作用停止
（3）胞间CO₂进入叶绿体内参与卡尔文循环时，在

 

（酶/光/酶和光）条件下，被

 

化合物固定后，还原生成糖．
（4）据图所示，非气孔因素主要影响Pn-MD的时间段是

 

，以下属于非气孔因素的是

 

（多选）．
A．CO₂供应不足
B．叶肉细胞内叶绿体类囊体膜受损
C．还原三碳化合物的酶空间结构改变
D．固定CO₂的酶活力不足．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：植物光合作用包括光反应和暗反应阶段，其中光反应阶段发生的物质变化是：水的光解产生[H]和氧气、ATP的形成；暗反应阶段的物质变化是：二氧化碳的固定、三碳化合物的还原．由坐标曲线图分析可知，3-15天时间段内，与对照组CK相比，实验组MD的GS-MD低于GS-CK；12-15天时间段内，MD组（中度缺水组）胞间CO₂浓度上升，CO₂供应相对充足，所以非气孔因素为影响Pn-MD的主要因素．

解答： 解：（1）光合作用可分为两个过程，光反应和暗反应，光反应发生于叶绿体的类囊体中，类囊体薄膜上的色素分子吸收光能后，传递给反应中心的叶绿素a上，叶绿素a吸收光能后被激活释放一个高能电子，一方面，失电子的叶绿素a具有强氧化性，从水分子中夺走电子，水分子裂解成H⁺和氧气，H+释放到薄膜外，促使ADP在ATP合成酶的作用下转化成ATP：另一方面，释放的高能电子经过类囊体薄膜上一系列电子传递体的传递，最终传递到NADP⁺，NADP⁺获得两个电子和一个H⁺转变为NADPH．
（2）由坐标曲线图分析可知，3-15天时间段内，与对照组CK相比，实验组MD的GS-MD低于GS-CK，即气孔导度（单位时间、单位叶面积通过气孔的气体量）少于对照组，Ci-MD3-12天时间段内一直下降，12-15天上升，整体低于对照组，Pn-MD低于Pn-CK即实验组净光合速率低于对照组，由此可见中度缺水导致植物气孔导度下降，胞间CO₂浓度降低，CO₂供应不足，植物净光合速率降低．缺水环境，植物蒸腾速率下降．暗反应CO₂供应不足，导致光反应产物积累，光反应速率下降，光合放O₂速率下降，故AC正确．
（3）暗反应过程中，胞间CO₂进入叶绿体，一分子的CO₂被一分子的五碳化合物在酶的催化作用下生成两分子的三碳化合物，然后，三碳化合物在光反应生成的ATP提供能量，在酶催化作用下被NADPH还原形成糖，暗反应有光无光均可进行．
（4）由曲线坐标图可知，12-15天时间段内，MD组（中度缺水组）胞间CO₂浓度上升，CO₂供应相对充足，所以此时限制光合的因素不是二氧化碳，其主要限制因素应该是非气孔因素．非气孔因素是指气孔导度以外的因素，比如叶肉细胞内叶绿体类囊体膜受损、植物的体内光合酶的活性等．
故答案是：
（1）氧气  

（2）A、C
（3）酶    五碳化合物
（4）第12～15天   B、C、D

点评：本题考查了光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化的有关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．