题目内容
【题目】小球藻是一种单细胞的绿藻,它是生物实验室中一种重要的实验植物。美国科学家卡尔文等用小球藻作实验材料,发现了有关植物光合作用的“卡尔文循环”,卡尔文因此获得了1961年诺贝尔化学奖。如图为卡尔文循环反应示意图。回答下列问题:
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(1)由图可知,卡尔文循环可分为三个阶段:CO2的摄取期(羧化阶段)、碳还原期和RuBP再生期,结合所学的知识分析,其中属于暗反应中CO2的固定阶段的是图中的CO2的摄取期,这一步反应的意义是把原本并不活泼的___________分子活化;属于暗反应中C3的还原阶段的是图中的___________,该阶段所需的ATP和NADPH来自___________。
(2)如图是研究人员通过实验得出的温度对草莓光合作用的影响(以测定的放氧速率为指标)。据图分析回答:
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①由图可知,适合草莓生长的最适温度是___________。该温度___________(填“是”或“不是”或“不一定是”)草莓光合作用的最适温度,原因是______________________。
②实验测得,40℃培养条件下草莓叶肉细胞间隙的CO2浓度高于35℃培养条件下,分析主要原因是___________。
【答案】二氧化碳 碳还原期和RuBP再生期 光反应 35℃ 不一定是 因为实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。35℃条件下净光合速率最大,但没有测定该温度下的呼吸速率,所以无法确定实际(真正)光合速率的大小,也就不能确定是否是光合作用最适温度 40℃培养条件下,放氧速率降低,草莓净光合速率减小叶肉细胞对CO2的利用(吸收)速率减小,导致40℃培养条件下草莓叶肉细胞间隙的CO2浓度高于35℃培养条件下
【解析】
由图可知,卡尔文循环可分为三个阶段:CO2的摄取期(羧化阶段)、碳还原期和RuBP再生期。卡尔文循环或暗反应的进行需要光反应提供的ATP和NADPH。
(1)二氧化碳的固定过程是为了将原本不活泼的二氧化碳分子活化;属于暗反应中C3的还原阶段的是图中的碳还原期和RuBP再生期,该阶段所需的ATP和NADPH来自光反应。
(2)图示纵坐标为净光合作用速率;
①最适草莓生长温度为35℃左右,这时放氧速率最大;该温度不一定是草莓光合作用的最适温度,因为实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。35℃条件下净光合速率最大,但没有测定该温度下的呼吸速率,所以无法确定实际(真正)光合速率的大小,也就不能确定是否是光合作用最适温度。
②40℃培养条件下,放养速率降低,光合作用减弱,对细胞间隙CO2利用减弱,故其细胞间隙CO2浓度高于35℃培养条件。