Question

【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：

（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：

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___________。

Answer 1

【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。