Question

【題目】資料：科學家一般將光合作用分成三個基本階段進行研究。①光合色素吸收、傳遞光能給反應中心的葉綠素分子，使它發生電荷分離；②電荷分離放出的電子通過一系列遞電子體，形成可用于碳同化的物質和能量；③一種五碳化合物（RuBP）與二氧化碳結合，在酶的作用下，利用②產生的物質和能量，合成糖類。影響光合作用的因素很多，相應的，常用的測定光合作用速率的方法也有多種：如以測定二氧化碳吸收為基礎的氣流法、以測定氧釋放為基礎的葉圓片氧電極法和以測定干重增加為基礎的半葉法。下圖為測定的光照強度變化對某種植物葉片光合速率的影響。

請回答下列問題：

（1）上述內容的①和②構成了光合作用的__________過程，光合作用的原料在該過程中發生的變化是____________________，該過程為③階段提供的物質和能量是_________________________。

（2）上述過程所需酶類主要存在于____________________________。在實驗室測定光合速率前，都要對葉片進行暗處理，原因是________________；而在測定光合速率時，通常還會將盛放待測葉片的容器置于水浴鍋中，或在待測葉片與光源之間放置一個水層，原因是______________________________。

（3）用上述資料提供的方法測定光合速率發現，以測得的二氧化碳吸收量和測得的葉片干重增加量計算，實際葉片干重增加量少于理論增加量，可能的原因是__________________________________________________________。因此，圖中b點的含義是______________________________________。

Answer 1

【答案】 光反應 水在光下分解（產生O2、H+和電子） NADPH（[H]）和ATP 類囊體膜上和葉綠體基質中 消耗掉細胞中貯存的糖類，避免對測定結果產生影響 控制溫度，以避免光源產熱對光合速率的影響（控制影響光合作用的溫度） 植物在進行光合作用的同時，還進行細胞呼吸 植物呼吸速率與光合速率相等時的光照強度

【解析】（1）上述內容的①和②構成了光合作用的光反應過程。①②發生的電子傳遞表面上是來自葉綠素分子，實際上最終電子供體是水。水在光下分解，產生O2、H+和電子，電子傳遞給葉綠素分子，吸收的光能最終形成可用于碳同化（暗反應）的能量。可見，光反應為③（暗反應）階段提供NADPH（[H]）和ATP。

（2）光合作用的光反應在類囊體膜上進行，暗反應在葉綠體基質中進行，所需酶類也存在于這兩處。在實驗室測定光合速率前，都要對葉片進行暗處理，先耗盡貯存的糖類等細胞呼吸的原料，使測定的數據更加可靠。許多實驗進行時，都會考慮控制單一變量，并將無關變量控制在適宜范圍。在測定光合速率時，將盛放待測葉片的容器置于水浴鍋中，或在待測葉片與光源之間放置一個水層，其原因是控制溫度，以避免光源產熱對光合速率的影響（控制影響光合作用的溫度）。

（3）測定光合作用速率，可以通過測定光合產物的生成量、原料的吸收量來計算，由于細胞進行光合作用的同時，也進行細胞呼吸，所以實際葉片干重增加量少于理論增加量。b點是光補償點，此時光合速率等于呼吸速率，即圖中b點的含義是植物呼吸速率與光合速率相等時的光照強度。