資源簡介

生物學 必修1［RJ］（不定項）
人教生物必修1知識梳理及訓練
5.4 光合作用與能量轉化
第2課時　光合作用的原理
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\知識梳理歸納總結.TIF" \* MERGEFORMAT
知識點1　探索光合作用原理的部分實驗
1.光合作用的概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。
2.反應式：CO2＋H2O（CH2O）＋O2
3.探索光合作用原理的部分實驗
（1）實驗
年份 科學家 發現
19世紀末 — 普遍認為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖
1928 — 發現甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉化成糖
1937 英國植物學家希爾 思路：施加單一變量進行研究材料：離體葉綠體處理：給離體葉綠體懸浮液加入氧化劑（懸浮液有H2O，沒有CO2）；給予光照結果：葉綠體有O2釋放推測：葉綠體中H2O光解產生O2
1941 美國科學家魯賓和卡門 思路：用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源材料：小球藻處理及結果：用18O分別標記CO2和H2O，給予光照HO＋CO218O2H2O＋C18O2O2結論：光合作用產生的O2來自H2O
1954 美國科學家阿爾農 材料：離體葉綠體處理：加入ADP、Pi，給予光照結果：葉綠體可合成ATP，且同時水光解產生氧氣結論：在光下，葉綠體可合成ATP，該過程總是與水的光解相伴隨
（2）結論：通過以上實驗得出：光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水，氧氣的產生和糖類的合成不是同一化學反應，而是分階段進行的。根據是否需要光能，分為光反應和暗反應兩個階段。
知識點2　光合作用的原理
1.光反應過程
項目 光反應
需要條件 外界條件：光照；內部條件：色素、酶
反應場所 葉綠體類囊體薄膜上
物質變化 （1）水的光解H2OO2＋H＋（2）NADPH的形成（氧化型輔酶Ⅱ）NADP＋＋H＋―→NADPH（還原型輔酶Ⅱ）（3）ATP的合成ADP＋Pi＋能量ATP注意：NADPH作為活潑的還原劑，參與暗反應階段的化學反應，同時也儲存部分能量供暗反應階段利用
能量變化 光能→ATP和NADPH中的化學能
2.暗反應過程
（1）美國科學家卡爾文等用小球藻做的實驗
①方法：同位素示蹤法。
②過程：用14C標記的14CO2，供小球藻進行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，最終探明了CO2中的碳是如何轉化為有機物中的碳的。
（2）暗反應過程（卡爾文循環）
項目 暗反應
需要條件 外界條件：不需要光照，需要CO2；內部條件：酶
反應場所 葉綠體基質內
物質變化 ①CO2固定：CO2＋C52C3②C3還原：C3C5＋（CH2O）
能量變化 ATP和NADPH中的化學能→有機物中穩定的化學能
3.光反應與暗反應的關系
上圖說明：光反應為暗反應提供ATP、NADPH，暗反應為光反應提供ADP、Pi、NADP＋。光反應和暗反應緊密聯系，能量轉化與物質變化密不可分。
易漏邊角課本P104
相關信息
光合作用的產物有一部分是淀粉，還有一部分是蔗糖。蔗糖可以進入篩管，再通過韌皮部運輸到植株各處。
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1.為什么暗反應不能較長時間在黑暗條件下進行？
提示：因為暗反應需要光反應為其提供ATP、NADPH。
2.結合光反應和暗反應過程分析，若突然停止光照或停止CO2供應，葉綠體中ATP、NADPH、C3和C5相對含量發生怎樣的變化。
提示：（1）CO2供應正常，光照停止時，ATP、NADPH、C3、C5的含量變化
（2）光照正常，CO2供應停止，ATP、NADPH、C3、C5的含量變化
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光合作用是怎樣進行的？光合作用進行過程中物質變化與能量轉化有什么關系？
答案　在光反應階段，光能被葉綠體內類囊體膜上的色素捕獲后，將水分解為O2和H＋，O2直接釋放出去，H＋與NADP＋結合形成NADPH；在有關酶的催化下，光合色素吸收的光能提供能量促使ADP與Pi反應形成ATP，于是光能轉化成ATP和NADPH中的化學能。ATP和NADPH驅動在葉綠體基質中進行的暗反應，將CO2轉化為儲存化學能的糖類，于是ATP和NADPH中的化學能轉化為糖類中的化學能。可見光反應和暗反應緊密聯系，能量轉化與物質變化密不可分。
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1.（目標1）科學是在實驗和爭論中前進的，光合作用的探究歷程就是如此。在下面幾個關于光合作用的實驗中，相關敘述正確的是（　　）
A.恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量
B.科學家發現甲醛是光合作用的原料
C.希爾發現離體葉綠體在適宜條件下可釋放O2
D.魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用產生的氧氣來自CO2而不是H2O
答案　C
解析　恩格爾曼的實驗證明了水綿光合作用生成氧氣，沒有定量分析生成氧氣的量，A錯誤；甲醛對植物有害，不能作為原料參與光合作用，B錯誤；魯賓、卡門實驗證明O2中的氧來自于H2O，D錯誤。
2.（目標2）綠色植物的光合作用過程分為光反應和暗反應兩個階段進行，下列有關敘述正確的是（　　）
A.光反應白天進行，暗反應夜晚進行
B.光反應合成有機物，暗反應分解有機物
C.光反應產生氧氣，暗反應利用二氧化碳
D.光反應吸收和轉化光能，暗反應將儲存的能量釋放出來
答案　C
3.（目標2）在光合作用過程中，不屬于暗反應的是（　　）
A.CO2與五碳化合物結合
B.三碳化合物（C3）接受ATP釋放的能量
C.H2O的氫傳遞給NADP＋
D.NADPH的氫傳遞給三碳化合物（C3）
答案　C
4.（目標2）離體的葉綠體在光照下進行穩定的光合作用時，如果突然中斷CO2的供應，短暫時間內葉綠體中C3與C5相對含量的變化是（　　）
A.C3增多、C5減少 B.C3增多、C5增多
C.C3減少、C5增多 D.C3減少、C5減少
答案　C
解析　若突然中斷CO2供應，C3生成速率下降，消耗速率不變，C3減少，C5生成速率不變，消耗速率下降，C5增多。
5.（不定項）（目標2）如圖為高等綠色植物光合作用圖解，有關說法不正確的是（　　）
A.①是光合色素，分布在葉綠體和細胞質基質中
B.②是O2，可參與有氧呼吸的第三階段
C.③是C3，能被氧化為（CH2O）
D.④是ATP，在葉綠體基質中生成
答案　ACD
解析　①表示光合色素，②表示O2，③表示C3，④表示ATP。光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯誤；C3被NADPH還原形成有機物，C錯誤；光反應階段形成ATP，場所是葉綠體的類囊體薄膜，D錯誤。
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\重難突破易錯攻克.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\題型5-4-1A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例1]　據下面光合作用圖示判斷，下列敘述不正確的是（　　）
A.⑤過程發生于葉綠體類囊體薄膜上，⑥過程發生于葉綠體基質中
B.如用14C標記CO2來追蹤光合作用過程中的碳原子，則14C的轉移途徑為14CO2→14C3→糖類＋14C5
C.NADPH既可作還原劑，也可為暗反應提供能量
D.②不僅用于還原C3，還可用于礦質離子吸收等
解題分析　根據光合作用的過程判斷①②③④⑤⑥⑦分別表示NADPH、ATP、CO2、（CH2O）、光反應、暗反應和NADP＋。光合作用過程中，CO2首先與C5相結合，形成C3，然后C3被還原形成糖類與C5，B正確；光反應產生的ATP只用于暗反應，呼吸作用產生的ATP才能用于礦質離子吸收等生命活動，D錯誤。
答案　D
[例2]　（2021·廣東選擇性考試）在高等植物光合作用的卡爾文循環中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是（　　）
A.Rubisco存在于細胞質基質中
B.激活Rubisco需要黑暗條件
C.Rubisco催化CO2固定需要ATP
D.Rubisco催化C5和CO2結合
解題分析　Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應，暗反應場所在葉綠體基質，故Rubisco存在于葉綠體基質中，A錯誤；暗反應在有光和無光條件下都可以進行，故參與暗反應的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結合生成C3的過程，D正確。
答案　D
知識拓展
同位素標記元素轉移途徑
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\題型5-4-2A.TIF" \* MERGEFORMAT
[例3]　（不定項）在置于黑暗條件下的葉綠體懸浮液中加入適量NaH14CO3溶液，再給予瞬時光照。下列說法正確的是（　　）
A.黑暗條件下，葉綠體基質中不存在C3和C5
B.黑暗條件下，葉綠體懸浮液中不能合成ATP和NADPH
C.瞬時光照后，（CH2O）出現放射性比C3晚
D.光照瞬間，C3含量迅速增加而C5含量迅速減少
解題分析　黑暗條件下，葉綠體不能進行光合作用，但葉綠體基質中存在C3和C5，A錯誤；黑暗條件下，光反應不能進行，葉綠體懸浮液中不能合成ATP和NADPH，B正確；瞬時光照后，（CH2O）出現放射性比C3晚，C正確；光照瞬間，C3含量迅速減少而C5含量迅速增加，D錯誤。
答案　BC
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\課時作業.TIF" \* MERGEFORMAT
[單項選擇題]
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點一　探索光合作用原理的部分實驗
1.1941年，美國科學家魯賓和卡門利用某種植物，采用同位素標記法進行了如下兩組實驗：第一組：HO＋CO2→某種植物→18O2；第二組：H2O＋C18O2→某種植物→O2。下列有關敘述正確的是（　　）
A.實驗結果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自于水
B.兩組實驗中只需要一組就可以證明預期的結論
C.設計該實驗的目的在于證明植物光合作用會釋放氧氣
D.為了排除光照的影響，該實驗要在黑暗條件下進行
答案　A
解析　兩組實驗通過對比才能得出“光合作用釋放的氧氣全部來自于水，而不是來自于CO2”這一結論，B錯誤；設計該實驗的目的是探究光合作用釋放的氧氣中的氧來自于水還是來自于CO2，C錯誤；植物在光下才能進行光合作用，所以該實驗不能在黑暗條件下進行，D錯誤。
2.下列關于光合作用發現史的敘述錯誤的是（　　）
A.19世紀末，科學界普遍認為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C和H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖
B.希爾反應證明了光合作用中氧氣來源于水分子的分解，所以說希爾反應就是光合作用的光反應
C.美國科學家阿爾農發現在光照下，葉綠體可合成ATP，并發現該過程總與水的光解相伴隨
D.卡爾文利用同位素示蹤技術探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑
答案　B
解析　希爾反應只包括水的光解過程，不包括ATP的合成過程，所以希爾反應不是光反應。
3.希爾從細胞中分離出葉綠體，并發現在沒有CO2時，適當條件下，給予葉綠體光照，就能放出O2，同時使電子受體還原，希爾反應式是H2O＋氧化態電子受體→還原態電子受體＋O2。在希爾反應的基礎上，阿爾農又發現在光下的葉綠體，不供給CO2時，既積累NADPH也積累ATP；進一步實驗，撤去光照，供給CO2，發現NADPH和ATP被消耗，并產生有機物。下面關于希爾反應和阿爾農發現的敘述不正確的是（　　）
A.光合作用釋放的O2可來自水
B.NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體膜上
C.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程
D.光合作用的需光過程為CO2合成有機物提供ATP和NADPH
答案　B
解析　由題中的信息（希爾反應式）可以知道，光合作用過程中產生的氧氣可來自于參加反應的水，A正確；從希爾反應和阿爾農發現的敘述，得不到NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體膜上，B錯誤；希爾反應發生在沒有CO2和有光照的條件下，有機物合成發生在無光照，有CO2的條件下，故希爾反應和CO2合成有機物的過程是兩個過程，C正確；由實驗可知不供給CO2，葉綠體在光下積累NADPH和ATP，供給CO2后暗處可以進行有機物的合成，NADPH和ATP在合成有機物過程中被消耗，D正確。
INCLUDEPICTURE "\\\\楊楠\\楊楠\\課件\\295生物（新必修1導學案（不定項版\\圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點二　光合作用的原理
4.下列化合物與植物光合作用的關系，錯誤的是（　　）
選項 化合物 主要生理作用
A ATP 參與CO2的固定
B 酶 催化光合作用中的化學反應
C 葉綠素 捕獲光能
D NADPH 參與C3還原
答案　A
解析　光反應為暗反應提供的ATP只用于C3的還原，A錯誤。
5.CO2供應不足最終可影響到綠色植物釋放O2減少，以下敘述中最直接的原因是（　　）
A.CO2供應不足使固定形成的C3減少
B.C3還原所消耗的ATP和NADPH減少
C.ATP和NADPH減少使光反應分解水減少
D.ADP、Pi、NADP＋減少使光反應分解水減少
答案　D
解析　根據光合作用過程可知，CO2供應不足，C3減少，光反應積累的NADPH和ATP的量相對增多，細胞中ADP、Pi、NADP＋相應地減少，光反應能力下降，分解水減少，釋放O2減少。
6.下圖為光合作用過程示意圖，其中A表示結構，①②③④表示有關物質。下列說法錯誤的是（　　）
A.①②③的產生發生在A的囊狀結構薄膜上
B.CO2的固定是CO2與④在酶催化下結合的過程
C.（CH2O）中穩定的化學能來自ATP和NADPH
D.若突然停止光照，短時間內C3含量會增加
答案　A
解析　圖中A為類囊體薄膜，進行的反應過程為水的光解產生NADPH和氧氣，同時合成ATP，NADPH和ATP在葉綠體基質中參與暗反應，生成②NADP＋和③ADP＋Pi，A錯誤；CO2的固定是CO2與④C5在酶催化下結合成兩分子C3的過程，B正確；光合作用的光反應產生的ATP、NADPH均可以為三碳化合物的還原提供能量，轉化為有機物中穩定的化學能，C正確；若突然停止光照，光反應產生的NADPH和ATP減少，被還原的C3減少，而短時間內CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量會升高，D正確。
7.綠色植物在進行光合作用時會同時伴隨發生一種消耗能量、吸收O2和釋放CO2的現象，被稱為光呼吸。下圖為光呼吸的關系示意圖。下列有關說法錯誤的是（　　）
A.光呼吸吸收O2、釋放CO2的場所分別是葉綠體、線粒體
B.在光照條件下，若葉肉細胞中O2含量下降、CO2含量升高，會促進光呼吸
C.溫室栽培蔬菜時可通過增施有機肥減少光呼吸對光合產物的損耗
D.干旱高溫等逆境條件下，植物的光呼吸可能會增強
答案　B
解析　C5位于葉綠體基質中，光呼吸時C5能與O2結合，因此光呼吸吸收O2在葉綠體基質，C5與O2結合形成的C2在線粒體中能釋放CO2，因此光呼吸吸收O2、釋放CO2的場所分別是葉綠體、線粒體，A正確；在有光照條件下，若葉肉細胞中O2含量下降，CO2含量升高，會抑制光呼吸過程，B錯誤；溫室栽培蔬菜時增施有機肥，能增加CO2供應，減少光呼吸對光合產物的損耗，同時也增加土壤的肥力，C正確；干旱時，溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關閉，導致CO2濃度降低，形成高O2含量環境，導致光呼吸增強，D正確。
8.下圖為綠色植物光合作用過程示意圖（圖中a～g為物質，①～⑥為反應過程）。下列判斷錯誤的是（　　）
A.圖中a物質主要吸收紅光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉換成活躍的化學能儲存在c和e中
B.圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解
C.將b物質用18O標記，最終在（CH2O）中能檢測到18O
D.在g物質供應充足時，突然停止光照，C3的含量將下降
答案　D
解析　圖中a物質為光合色素，主要吸收紅光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉換成活躍的化學能儲存在c（ATP）和e（NADPH）中，A正確；圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解，B正確；將b物質即O2用18O標記，通過細胞呼吸和光合作用，最終在（CH2O）中能檢測到18O，C正確；在CO2供應充足時，突然停止光照，光反應產生的ATP和NADPH減少，C3的消耗量減少，短時間內C3的生成量不變，C3的含量將迅速上升，D錯誤。
[不定項選擇題]
9.下圖為綠色植物某細胞內發生的兩個生理過程。下列分析正確的是（　　）
A.進行②過程的細胞也能進行①過程
B.①過程產生的能量，少部分用于合成ATP
C.①、②過程中的還原型輔酶是同種物質
D.①過程發生在線粒體內膜上，②過程發生在葉綠體內膜上
答案　AB
解析　②屬于光合作用光反應階段，①表示有氧呼吸的第三階段，能夠進行光合作用的植物細胞一定能夠進行有氧呼吸，A正確；①過程產生的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分合成ATP，B正確；①、②過程中的還原型輔酶不是同種物質，前者是還原型輔酶Ⅰ，后者是還原型輔酶Ⅱ，C錯誤；①過程發生在線粒體內膜上，②過程發生在葉綠體的類囊體薄膜上，D錯誤。
10.為探究某礦質營養劑M對小麥光合作用的影響，將一定濃度的M溶液噴灑到小麥的葉片上，短期內檢測到葉綠體中C3的含量下降，C5的含量上升。推測M溶液的作用是（　　）
A.促進葉綠體中CO2的固定
B.促進葉綠體中ATP的合成
C.抑制葉綠體中C5的形成
D.抑制葉綠體中有機物的輸出
答案　B
解析　促進葉綠體中CO2的固定，能夠使CO2的固定加快，C3的還原暫時不變，C3的合成量增加，C3消耗量不變，則C3的含量上升，而C5的合成量不變，C5消耗量增加，則C5的含量下降，A錯誤；若礦質營養劑M促進葉綠體中ATP的合成，則被還原的C3增多，消耗的C3增加，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量將減少，C5的含量將增加，B正確；若礦質營養劑M抑制葉綠體中C5的形成，即抑制葉綠體中C3的還原，則被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量將增加，C5的含量將減少，C錯誤；若礦質營養劑M抑制葉綠體中有機物的輸出，有機物的積累會抑制C3的還原過程，意味著暗反應中C3的還原過程變慢，產生的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量將增加，C5的含量將減少，D錯誤。
11.如圖表示光合作用與呼吸作用的部分過程，其中過程①和過程②發生在不同的細胞器內，下列相關敘述不正確的是（　　）
A.過程①的場所是細胞質基質與線粒體
B.過程②需要ATP提供能量屬于吸能反應
C.在光照的條件下，過程①一定比過程②要快
D.在黑暗的條件下，圖中只有過程②能發生
答案　ABC
解析　①為水的光解過程，發生在葉綠體的類囊體薄膜上，A錯誤；①為水的光解過程，該過程需要在光照下進行，而②表示[H]和氧氣結合生成水的過程，該過程不需要光照，因此在黑暗條件下，圖中只有過程②能發生，D正確；②表示[H]和氧氣結合生成水的過程，該過程不需要ATP參與，而且還會生成大量的ATP，屬于放能反應，B錯誤；在一定強度的光照的條件下，過程①才會比過程②快，C錯誤。
[非選擇題]
12.如圖是某植物葉肉細胞部分代謝過程示意圖，Ⅰ～Ⅳ代表物質。請回答下列問題。
（1）Ⅱ代表　　 　，消耗Ⅲ的場所是　　　　　　　。
（2）水在上述過程中被葉綠體奪去兩個電子。電子經傳遞可用于　　　　　　與H＋結合形成物質Ⅰ。物質Ⅰ既可以作為活潑的　　　　，又能儲存　　　　供有關反應利用。
（3）若將該植物由1%的CO2濃度突然置于0.3% CO2濃度下（光照強度不變），圖中的C3的含量將　　　　。細胞中，每時每刻都進行的許多化學反應統稱為細胞代謝。在光照條件下，葉肉細胞代謝消耗ADP的場所有　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）O2　葉綠體基質
（2）NADP＋（或氧化型輔酶Ⅱ）　還原劑　（部分）能量
（3）減少　葉綠體、細胞質基質、線粒體
解析　（1）據圖可知：Ⅱ為光合作用光反應階段水光解的產物，且釋放到外界，故為氧氣；Ⅲ為二氧化碳，可參與暗反應中二氧化碳的固定過程，場所為葉綠體基質。
（3）若將該植物由1%的CO2濃度突然置于0.3% CO2濃度下（光照強度不變），二氧化碳的濃度降低，CO2與C5形成的C3減少，但光反應正常進行，C3還原成C5不變，故C3的含量將減少；在光照條件下，葉肉細胞可進行光合作用和呼吸作用，則其消耗ADP生成ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。
13.下圖為高等綠色植物光合作用和呼吸作用之間的能量轉變示意圖，圖中①～⑥代表物質，據圖及所學知識回答以下問題：
（1）與光合作用有關的色素分布在　　　　　　　　　　（結構名稱），提取色素的常用試劑是　　　　。
（2）光反應的產物中，不參與暗反應的物質是　　　　（填寫圖中標號），其可以在同一細胞中的　　　　（具體場所）參與有氧呼吸的反應。
（3）若葉肉細胞中C3的含量突然減少，外界環境的變化可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。此時，植物的葉肉細胞中除了葉綠體，還能產生①的結構是　　　　　　　　　　。
（4）有氧呼吸的第二階段將　　　　　　徹底分解成CO2和[H]，釋放出少量能量，一部分貯存于ATP中，另一部分以　　　　形式散失。
答案　（1）葉綠體類囊體薄膜　無水乙醇
（2）③　線粒體內膜
（3）外界CO2濃度突然降低或光照強度突然增強　細胞質基質和線粒體
（4）丙酮酸和水　熱能
解析　（2）光反應的產物中，不參與暗反應的物質是③氧氣，其可以在同一細胞中的線粒體內膜參與有氧呼吸的第三階段。
（3）當外界CO2濃度突然降低而光照強度不變時，短時間內CO2固定生成的C3減少，而C3還原不變，故C3含量減少；或當光照強度突然增強而外界CO2濃度不變時，短時間內CO2固定生成的C3不變，而C3還原增加，故C3含量減少，因此葉肉細胞中C3的含量突然減少，外界環境的變化可能是外界CO2濃度突然降低或光照強度突然增強。葉肉細胞除了光反應過程產生ATP，呼吸作用也會產生ATP，呼吸作用的場所為細胞質基質和線粒體，所以植物的葉肉細胞中除了葉綠體，還能產生①ATP的結構是細胞質基質和線粒體。
14.深入了解植物光合作用過程，有利于科學家尋找提高農作物產量的方法，下圖是葉細胞中部分代謝過程的模式圖。請據圖回答相關問題。
（1）葉綠體中色素的主要功能是　　　　　　　　　　　　　　。葉綠素主要吸收　　　　　　　，類胡蘿卜素主要吸收　　　　。
（2）光合作用的光反應發生在　　　　　　　上，該結構上的　　　　會將光能轉化為活躍的化學能儲存于　　　　　　　　　中。
（3）在光合作用中R酶催化　　　　　　　　形成3 磷酸甘油酸，進而合成C3被還原。當CO2/O2較低時，R酶還可以催化　　　　　　　反應生成1分子C3和1分子2－磷酸乙醇酸，進而影響植物有機物的合成。
（4）研究發現敲除T蛋白基因或使用抑制劑降低T蛋白的活性，會降低光合效率，請據圖分析原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　（1）吸收、傳遞、轉化光能　紅光和藍紫光　藍紫光
（2）類囊體薄膜　光合色素　ATP和NADPH
（3）C5與CO2　C5與O2
（4）敲除T蛋白基因或使用抑制劑降低T蛋白的活性，抑制了乙醇酸運出葉綠體形成甘油酸，還會減少甘油酸運進葉綠體，使C3的形成減少，進而造成暗反應減弱，（CH2O）合成減少
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