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容，也是要提高農作物產量所必須了解的基本知識。這方面的試題，有一定的難度，學生解答起來較困難。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。

【關鍵詞】光合作用 試題 解析

【中圖分類號】G633.91【文獻標識碼】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了光合作用方面的試題。如：全國Ⅰ卷、全國Ⅱ卷、新課標卷、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該是每一個要參加高考的學生重點掌握的內容。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10分鐘光照，然后持續10分鐘的黑暗；另一組，5秒鐘光照，然后5秒鐘黑暗，持續20分鐘。問哪一組植物產生的有機物多（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，而答案就應該是兩組產生的有機物相同。然而答案恰恰出乎人們的預料，是第二組多于第一組。為什么會這樣呢？只要我們認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和暗反應兩個階段，光反應在葉綠體囊狀結構的薄膜上進行，而暗反應在葉綠體基質中進行。在光反應階段中，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能）；另一方面是在有關酶的催化作用下，促成ADP和Pi發生化學反應，形成ATP，光反應中形成的NADPH和ATP均用于暗反應中，換句話講，就是：光反應為暗反應提供了還原劑（NADPH）和能量（ATP和NADPH中活躍的化學能）。光合作用的暗反應也分兩個階段完成。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進行10分鐘的光照，也就是先進行10分鐘的光反應，產生了較多的還原劑（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分鐘光反應的同時也進行了10分鐘的暗反應。即是在產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分鐘的持續黑暗中，真正進行暗反應的時間就不會太長，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。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產生的還原劑（NADPH）和能量（ATP和DADPH）能夠滿足短暫暗反應需要。所以，第二組合成有機物的時間應該是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分析。不難看出，在做題時不要輕易下結論，特別是一些看似簡單的題目。拿到題目以后，要認真的解讀題意，從中找出題目給我們的信息，應用它們去分析問題和解決問題，這才是我們解決問題的思路與方法。