郝红胜

(山西省翼城中学校 043500)

1 光合作用过程中C3和C5化合物的动态平衡

影响光合作用的因素中，光照强度、CO2浓度、温度等，任意一种环境因素的改变都会引起光合作用的中间产物C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)合成量的相应变化。如果某种环境因素改变后成为一个定值，那么光合作用各中间产物含量的相应变化是否仍然继续？

例1：图1是春季晴朗的一天中午，某绿色盆栽植物由室内转移到室外后，植物体内C3和C5化合物相对含量的变化。问：①植物在长期的室内环境中，C3化合物的含量是C5化合物2倍，原因是什么？②将植物所处的环境由室内转移到室外后，C5化合物含量升高的原因是什么？③若使该植物继续处于室外环境中，C3化合物的含量是否会高于C5化合物？

图1 绿色植物由室内移到室外后C3

分析：①根据卡尔文循环可知，一分子C5化合物与一分子CO2结合，生成两分子C3化合物，当光反应和暗反应处于平衡状态时，C3化合物的相对值便是C5化合物相对值的2倍。由于该植物长期处于室内环境，光反应和暗反应已经达到平衡状态，所以C3化合物是C5化合物相对值的2倍。②植物由室内转移到室外后，光反应增强，[H]和ATP含量升高，C3化合物还原加快，而CO2固定速度不变，所以C3化合物会减少，C5化合物会增多。③光合作用过程中各物质含量的变化总是处于动态平衡状态，当某一环境条件改变以后，原有的平衡被打破，各种中间产物的含量也会发生相应的变化，但这种变化只是暂时的。如果长期维持改变后的条件，植物的光合作用就会在动态变化过程中逐渐趋向新条件下的平衡，即C3化合物又会逐渐变为C5化合物相对值的2倍。……