Question

下图甲表示植物光合作用部分反应的物质变化及能量变化示意图，图乙表示某植物在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。回答有关问题：

（1）图甲所示过程发生在绿色植物叶肉细胞内，其场所为____________________（填具体结构），蓝藻细胞内无叶绿体，但在蓝藻细胞内仍能发生图甲所示过程，其原因是________________。

（2）由图甲可知光合作用过程中CO₂的固定_______________（填“需要”或“不需要”）消耗ATP，固定的CO₂被还原成的直接产物是_______________（填中文名）。

（3）图乙中t₁时的处理与t₃时的处理均导致植物光合速率增大，两种处理会导致光反应过程速率增大的有_____________（填“t₁”、“t₃”或“t₁和t₃”）。T₄后短暂时间内，叶绿体中磷酸甘油醛和磷酸酮糖的变化分别为_______________。

Answer

叶绿体基质 蓝藻细胞内有叶绿素和蓝藻素及光合作用相关的酶 不需要 磷酸甘油醛 t1和t3 降低、升高

【解析】试题分析：据图分析：图甲表示光合作用的暗反应过程，磷酸甘油酸转化成磷酸甘油醛和有机物是需要消耗ATP和【H】，磷酸酮糖转化成二磷酸核酮糖时需要消耗ATP，CO2的国定过程不需要消耗ATP；据图乙，t1时光照增强，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，类囊体膜上水光解加快、氧气释放增多；t2到t3段暗反应限制光合作用，若在此时刻增加光照，光合速率不会提高；t3时刻充入二氧化碳，光反应速率、暗反应速率均增强；在t4之后短暂时间内，由于没有光照，光反应不能进行，不能产生ATP和还原性氢，据此分析作答。

（1）据试题分析可知图甲所示过程为暗反应，在叶绿体基质中进行；蓝藻细胞属于原核细胞，没有叶绿体，但其细胞内含有叶绿素叶绿素和蓝藻素及光合作用相关的酶，所以在有适宜光照时能进行光合作用。

（2）据试题分析及图甲可知，光合作用过程中CO2的固定不需要消耗ATP；据图甲可知CO2与二磷酸核酮糖结合形成磷酸甘油酸，磷酸甘油酸被还原形成的直接产物磷酸甘油醛。

（3）据试题分析可知，t1时光照增强，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，类囊体膜上水光解加快、氧气释放增多，光反应速率增大，t2到t3段暗反应限制光反应速率，t3时刻充入二氧化碳，光反应速率、暗反应速率均增强；在t4之后短暂时间内，由于没有光照，光反应不能进行，不能产生ATP和还原性氢，所以t4之后因ATP和还原性氢不足磷酸甘油酸被还原成磷酸甘油醛过程减弱，形成的磷酸甘油醛减少，因ATP不足，故磷酸酮糖被分解过程减弱，磷酸酮糖的含量升高。