Question

9．美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了1961年的诺贝尔化学奖．甲图为简化的卡尔文循环示意图，请回答问题：

（1）卡尔文循环在细胞中进行的场所是叶绿体基质，过程①叫做CO₂的固定，参与到过程②中的X物质来自于光反应中的水的光解（过程）．
（2）在培养小球藻的试管内加入¹⁴C标记的CO₂，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，分别检测小球藻体内的三碳化合物和五碳化合物的放射性强度，得出的曲线如乙图所示．图中曲线Ⅰ表示的是三碳化合物（C₃）的变化趋势，判断依据是黑暗条件下光反应不能进行，不能产生[H]、ATP将三碳化合物还原，所以三碳化合物会积累．

Answer 1

分析 据图分析：图甲表示光合作用的暗反应阶段，X是[H]，①表示二氧化碳的固定过程，②表示三碳化合物的还原过程．图乙中，Ⅰ表示三碳化合物，Ⅱ表示五碳化合物．据此分析作答．

解答 解：（1）卡尔文循环即暗反应的场所是叶绿体基质．图中①表示二氧化碳的固定过程，参与到过程②中的X[H]来自于光反应中的水的光解．
（2）据图乙分析，黑暗处理后，二氧化碳的固定不变，三碳化合物的生成基本不变，短时间内其去路因缺少[H]和ATP而减少，所以三碳化合物含量上升，同时五碳化合物的含量下降，故Ⅰ表示三碳化合物含量的变化趋势．
故答案为：
（1）叶绿体基质  CO₂的固定  水的光解
（2）三碳化合物（C₃）  黑暗条件下光反应不能进行，不能产生[H]、ATP将三碳化合物还原，所以三碳化合物会积累

点评 本题结合图示主要考查光合作用过程中暗反应阶段及相关物质的变化，意在强化学生对相关知识的理解与运用．