Question

【題目】小球藻是一種單細胞的綠藻，它是生物實驗室中一種重要的實驗植物。美國科學家卡爾文等用小球藻作實驗材料，發現了有關植物光合作用的“卡爾文循環”，卡爾文因此獲得了1961年諾貝爾化學獎。如圖為卡爾文循環反應示意圖。回答下列問題：

（1）由圖可知，卡爾文循環可分為三個階段：CO2的攝取期（羧化階段）、碳還原期和RuBP再生期，結合所學的知識分析，其中屬于暗反應中CO2的固定階段的是圖中的CO2的攝取期，這一步反應的意義是把原本并不活潑的___________分子活化；屬于暗反應中C3的還原階段的是圖中的___________，該階段所需的ATP和NADPH來自___________。

（2）如圖是研究人員通過實驗得出的溫度對草莓光合作用的影響（以測定的放氧速率為指標）。據圖分析回答：

①由圖可知，適合草莓生長的最適溫度是___________。該溫度___________（填“是”或“不是”或“不一定是”）草莓光合作用的最適溫度，原因是______________________。

②實驗測得，40℃培養條件下草莓葉肉細胞間隙的CO2濃度高于35℃培養條件下，分析主要原因是___________。

Answer 1

【答案】二氧化碳 碳還原期和RuBP再生期 光反應 35℃ 不一定是 因為實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率。35℃條件下凈光合速率最大，但沒有測定該溫度下的呼吸速率，所以無法確定實際（真正）光合速率的大小，也就不能確定是否是光合作用最適溫度 40℃培養條件下，放氧速率降低，草莓凈光合速率減小葉肉細胞對CO2的利用（吸收）速率減小，導致40℃培養條件下草莓葉肉細胞間隙的CO2濃度高于35℃培養條件下

【解析】

由圖可知，卡爾文循環可分為三個階段：CO2的攝取期（羧化階段）、碳還原期和RuBP再生期。卡爾文循環或暗反應的進行需要光反應提供的ATP和NADPH。

（1）二氧化碳的固定過程是為了將原本不活潑的二氧化碳分子活化；屬于暗反應中C3的還原階段的是圖中的碳還原期和RuBP再生期，該階段所需的ATP和NADPH來自光反應。
（2）圖示縱坐標為凈光合作用速率；
①最適草莓生長溫度為35℃左右，這時放氧速率最大；該溫度不一定是草莓光合作用的最適溫度，因為實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率。35℃條件下凈光合速率最大，但沒有測定該溫度下的呼吸速率，所以無法確定實際（真正）光合速率的大小，也就不能確定是否是光合作用最適溫度。
②40℃培養條件下，放養速率降低，光合作用減弱，對細胞間隙CO2利用減弱，故其細胞間隙CO2濃度高于35℃培養條件。