Question

6．为了研究某植物的光合作用特性，研究人员测定其不同生长时期（选择某晴朗一天作为代表）净光合速率的日变化，并测定某时刻的温度、光强度、湿度，结果如下．请回答：

生长时期	净光合速率 μmol/m2•s	温度（℃）	光强度 μmol/m2•s	湿度（%）
生长初期 （5月22日）	3.21	25.7	1074.9	26.5
生长盛期 （7月14日）	9.69	34.0	837.3	47.1
生长末期 （11月2日）	7.65	10.7	412.4	61.3

（1）光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能（吸能/放能）反应，其产生的ATP在叶绿体中的移动方向是由类囊体向叶绿体基质移动，水在光下分解的产物是还原氢和氧气．
（2）表中的数据是当天的10：00时刻测得．在12：00时，该植物生长盛期净光合速率不如生长末期高，据表分析原因是温度高，湿度低，光照过强等因素导致部分气孔关闭，CO₂吸收减少，导致暗反应减慢．
（3）据图分析，该植物在5月22日（填日期）6：00～18：00积累的有机物最少．
（4）科学的施肥能提高农作物的产量，这与肥料中所含的矿物质（N、P、K、Mg等）有关，请你举例说出一个例子说明其与光合作用的关系氮是组成膜的成份也是酶的原料，磷是ATP的组成成份．

Answer 1

分析 卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分．反应场所为叶绿体内的基质．循环可分为三个阶段：羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生．大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此过程称为二氧化碳的固定．这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原．但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸．后者在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗ATP，产物是3-磷酸丙糖．后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环．剩下的五个碳原子经一系列变化，最后再生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始．循环运行六次，生成一分子的葡萄糖．

解答 解：（1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸能反应，水在光下裂解的产物是H⁺、O₂ 和电子，其产生的ATP在叶绿体中的移动方向是由类囊体向叶绿体基质移动．
（2）表中的数据是当天的10：00时刻测得．在12：00时，温度高，湿度低，光照过强等因素导致部分气孔关闭，CO₂吸收减少，导致碳反应减慢．因此该植物生长盛期净光合速率不如生长末期高．
（3）据图分析，该植物在5月22日6：00～18：00积累的有机物最少．
（4）肥料中的氮元素是组成膜的成份也是酶的原料，磷元素是ATP的组成成份．
故答案为：
（1）吸能      由类囊体向叶绿体基质移动    还原氢和氧气
（2）10：00      温度高，湿度低，光照过强等因素导致部分气孔关闭，CO₂吸收减少
（3）5月22日
（4）氮是组成膜的成份也是酶的原料，磷是ATP的组成成份（或其他合理答案）

点评 本题着重考查了光合作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．