光合作用是生物固定和利用太阳能的基本方式,同时,提高光合作用效率也是解决粮食不足的有效措施。纵观历年考题,常通过对[H]、ATP、C5和C3随光照、CO2浓度的变化规律是考查考生对该部分内容掌握情况的基本题型之一。为促进考生理解与掌握,对其分析如下:
光照作为光合作用的能量来源,也是水光解的重要条件,通过影响光反应的进行影响光合作用。由光转暗(光照骤减)时,光反应减弱,[H]、ATP生成减少,导致C3还原为C5和(CH2O)减少,C5固定CO2生成C3继续,C5减少;但光照减弱并不影响CO2被固定生成C3,C3却因还原减少和生成继续而增加。结果是:[H]、ATP和C5减少,C3增加。
CO2作为暗反应的原料,其浓度的改变通过影响暗反应的进行影响光合作用。当CO2浓度降低(供给不足)时,CO2固定减少,C3生成减少,却被继续还原而消耗,导致C3减少,而[H]、ATP、C5则因为消耗减少和继续生成而增加。结果是:[H]、ATP和C5增加,C3减少。
总的来看,无论是光照强度改变时,还是CO2浓度改变时,[H]、ATP、C5的变化总是呈正相关,而与C3变化呈反相关。在光照强度由强变暗时,[H]、ATP、C5减少,C3增加;在CO2浓度由高转低时,[H]、ATP、C5增加,C3减少。
为方便记忆,可总结为:无(弱)光C3多,无碳(CO2浓度低)C3少。
巩固练习.下图为光照和CO2浓度改变后,与光合作用有关的C5化合物和C3化合物在细胞内的变化曲线。

⑴曲线a表示 ,在无光照时其含量下降的原因是 ;曲线b表示 ,在CO2浓度降低时含量下降的原因是 。
⑵由⑴得出光照强度和CO2浓度与光合作用的关系是:前者主要影响 ;后者主要影响 。
⑶随光照强度和CO2浓度的改变[H]、ATP可用曲线 表示。
答案:⑴C5化合物 C3在还原过程中因缺乏NADPH和ATP不能正常进行,导致C5减少,而C5却因继续固定CO2形成C3而减少 C3化合物 CO2的减少导致C3的形成减少,却继续被还原而消耗,导致C3减少。
⑵光反应阶段 暗反应阶段
⑶a