Question

【题目】图显示卡尔文循环的其中一些阶段。据图回答问题。

（1）在图中用字母“C”和一个箭头标示出二氧化碳在哪里进入循环。用字母“P”和一个箭头标示出光合作用产物在哪里离开循环。______________

（2）在图中用字母“R”标示出哪个阶段需要还原剂，以转化化合物。___________

（3）如果光突然消失，图中卡尔文循环的哪种化合物的含量会首先减少？解释你的答案。_______________________________。

图表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的pH值和温度时，给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图。据图回答问题。

（4）在图中乙处给予光照时，分析瞬间ATP的变化为________；在丙处添加CO2时，分析短时间内C5的变化为________。

（5）在图中乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但稍后不再增加而稳定，原因是_________________________________________________________________。

（6）若在图中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为_____________微摩尔。

Answer 1

【答案】 三碳化合物B会首先减少。因为制造三碳化合物B，必须要由光反应提供的能量和还原剂 增加 减少 由于环境中积累了较多的CO2，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加 750

【解析】

卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段：羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者经光反应中生成的NADPH[H]还原，此过程需要消耗ATP，产物是3-磷酸丙糖。3-磷酸甘油酸后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一系列变化，最后再生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。

（1） 一分子二氧化碳通过一种叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上进入循环。

若用字母“C”和一个箭头标示出二氧化碳在哪里进入循环。用字母“P”和一个箭头标示出光合作用产物在哪里离开循环，如下图：

（2）3-磷酸甘油酸经光反应中生成的NADPH【H】还原，此过程需要消耗ATP，产物是3-磷酸丙糖，后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。

（3） 如果光突然消失，图中卡尔文循环的三碳化合物B会首先减少。因为制造三碳化合物B，必须要由光反应提供的能量和还原剂。

（4）在图2中乙处给予光照时，光反应开始，ATP含量增加。在丙处添加CO2时，分析短时间内C5的消耗增加，来源不变，最终导致C5的减少。

（5）因为环境中积累了较多的CO2，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加。

（6）根据题意和图2可以知道，根据前4分钟可可以计算出呼吸作用的速率为（210-200）/4=2.5，在图2中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，此时的净光合速率为（280-260）/（11-9）=10，真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=2.5+10=12.5（微摩尔/分），预计1小时后，实际产生的氧气量为12.5×60=750微摩尔。