對一道光合作用方面試題的解析

【摘要】光合作用的知識是高中生物中的重要內(nèi)容，也是要提高農(nóng)作物產(chǎn)量所必須了解的基本知識。這方面的試題，有一定的難度，學(xué)生解答起來較困難。本文就以一道有代表性的試題為例，來解析這類試題的解答方法。

【關(guān)鍵詞】光合作用 試題 解析

【中圖分類號】G633.91【文獻標(biāo)識碼】B【文章編號】2095-3089（2012）08-0203-01

2011年及2012年的高考試題中，全國有許多省份的試題中出現(xiàn)了光合作用方面的試題。如：全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、新課標(biāo)卷、浙江卷、江蘇卷、福建卷、安徽卷、四川卷、廣東卷等。而且，近些年來全國各省對光合作用方面的知識考查所占的比例也較重，因此，光合作用這個知識點就應(yīng)該是每一個要參加高考的學(xué)生重點掌握的內(nèi)容。下面我們就以一道光合作用方面的試題為例，來解析這類題目的解題方法和思路。

例：在光合作用進行過程中，有兩組其它條件均相同的兩株植物，一組持續(xù)10分鐘光照，然后持續(xù)10分鐘的黑暗；另一組，5秒鐘光照，然后5秒鐘黑暗，持續(xù)20分鐘。問哪一組植物產(chǎn)生的有機物多（理論上）。

這道題目粗看起來比較簡單，因為以上兩組植物進行光合作用的時間是相同的，均為20分鐘，而答案就應(yīng)該是兩組產(chǎn)生的有機物相同。然而答案恰恰出乎人們的預(yù)料，是第二組多于第一組。為什么會這樣呢？只要我們認(rèn)真地分析一下光合作用的進行過程，要得出以上答案，也就順理成章了。

我們都知道，光合作用的全過程都是在葉綠體中進行的（高等綠色植物）。葉綠體是進行光合作用的場所。而光合作用又分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上進行，而暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行。在光反應(yīng)階段中，葉綠體中的色素吸收光能，一方面將水分解成氫和氧，兩個氧原子結(jié)合成氧氣直接釋放出去，而氫則形成NADPH（具有較強的還原性和含有活躍的化學(xué)能）；另一方面是在有關(guān)酶的催化作用下，促成ADP和Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP，光反應(yīng)中形成的NADPH和ATP均用于暗反應(yīng)中，換句話講，就是：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了還原劑（NADPH）和能量（ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能）。光合作用的暗反應(yīng)也分兩個階段完成。第一階段是二氧化碳的固定；第二階段是三碳化合物的還原。特別是在第二階段三碳化合物的還原過程中，需要光反應(yīng)提供的能量和還原劑才能完成。

針對以上問題。第一組植株是先持續(xù)進行10分鐘的光照，也就是先進行10分鐘的光反應(yīng)，產(chǎn)生了較多的還原劑（NADPH）和能量（ATP和NADPH）。然而，光合作用的暗反應(yīng)是有光和無光均能進行的，這說明第一組在進行10分鐘光反應(yīng)的同時也進行了10分鐘的暗反應(yīng)。即是在產(chǎn)生較多還原劑和能量的同時，也消耗了較多的還原劑和能量，而剩余下來的還原劑和能量較少。所以，第一組后10分鐘的持續(xù)黑暗中，真正進行暗反應(yīng)的時間就不會太長，肯定不會超過10分鐘，因為剩余的NADPH和ATP較少，不能維持10分鐘的暗反應(yīng)。這樣，第一組合成有機物的時間也就不會有20分鐘。第二組的情況又是怎樣的呢？由于第二組是5秒鐘光照，然后5秒鐘黑暗持續(xù)20分鐘，因為這組中光照和黑暗的時間都較短，也就是短暫的光反應(yīng)產(chǎn)生的還原劑（NADPH）和能量（ATP和DADPH）能夠滿足短暫暗反應(yīng)需要。所以，第二組合成有機物的時間應(yīng)該是20分鐘，顯然比第一組時間長，因此，合成的有機物就比第一組多。

我們通過對這道題目的仔細(xì)分析。不難看出，在做題時不要輕易下結(jié)論，特別是一些看似簡單的題目。拿到題目以后，要認(rèn)真的解讀題意，從中找出題目給我們的信息，應(yīng)用它們?nèi)シ治鰡栴}和解決問題，這才是我們解決問題的思路與方法。