Question

【題目】圖 1 表示光合作用過(guò)程概要的模式圖，其中，①-④表示化學(xué)反應(yīng)，A-F 代表物質(zhì)。圖2表示將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的 pH 值和溫度時(shí)，給于不同條件時(shí)細(xì)胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖。據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）寫出下列反應(yīng)或物質(zhì)的名稱。 ②_____；D_____。

（2）據(jù)圖 2 分析，該綠藻細(xì)胞的呼吸速率為_____微摩爾/分。

（3）在圖 2 中乙處給予光照時(shí)，分析瞬間 ATP 的變化為_____；在丙處添加 CO2 時(shí)，分析短時(shí)間內(nèi) C5 的變化為_____。

（4）若在圖 2中丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)（此時(shí)光合速率等于呼吸速率）的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是 a～g中的_____。

（5）若在圖2中丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g 中的 ___________。

（6）若在圖 2 中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的 b，預(yù)計(jì) 1 小時(shí)后，實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量為_____微摩爾。

Answer 1

【答案】水的光解 NADPH（[H]） 2.5 增加 減少 d e 750

【解析】

題圖是解答本題的切入點(diǎn)，從圖1可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個(gè)合成，④暗反應(yīng)，A是水，B是氧氣，C是CO2，D是NADPH，E是ATP，F是糖類。

從圖2分析可知，光照之前只進(jìn)行呼吸作用，只需根據(jù)氧氣吸收的總量比時(shí)間即可計(jì)算出呼吸速率。光照影響光合作用的光反應(yīng)過(guò)程，它能促進(jìn)ATP的生成和水的光解；在丙處添加CO2時(shí)，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定。丁點(diǎn)以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強(qiáng)度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強(qiáng)度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進(jìn)行呼吸作用。

（1）由圖1可知①應(yīng)是色素吸收光能，②是水的光解，③是 ADP 形成 ATP 的過(guò)程，④是光合作用的暗反應(yīng)，物質(zhì)D是水的光解形成的，并且要參與暗反應(yīng)應(yīng)是[H]。

（2）在光照開始之前，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三兩階段發(fā)生在線粒體中；在0～4分細(xì)胞吸收的氧氣的值=210-200=10微摩爾，因此該綠藻細(xì)胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩爾/分。

（3）在乙處給予光照時(shí)，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)產(chǎn)生ATP增加，光反應(yīng)的場(chǎng)所為葉綠體的類囊體薄膜。在丙處添加CO2時(shí)，會(huì)促進(jìn)暗反應(yīng)的二氧化碳的固定，從而導(dǎo)致C5 的數(shù)量減少，而 C3 的數(shù)量增多。

（4）如果丁處是光補(bǔ)償點(diǎn)，則此時(shí)的呼吸作用強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度相同故氧氣的量不會(huì)增加，應(yīng)是曲線 d。

（5）若在丁處加入光反應(yīng)抑制劑，此時(shí)綠藻細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，又恢復(fù)到0～4分時(shí)的狀態(tài)，并且呼吸速率不變，因此e可以表示溶解氧變化的曲線。

（6）實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量應(yīng)是凈氧氣量和呼吸作用消耗的氧氣量，由圖可知每分鐘的凈氧氣產(chǎn)生量是（290-260）/（12-9）=10微摩爾/分，由第（2）問(wèn)可知呼吸作用消耗的氧氣量是每分鐘2.5微摩爾/分，故產(chǎn)生的氧氣量是每分鐘 12.5微摩爾/分，在 1h 內(nèi)共產(chǎn)生 12.5×60=750微摩爾/分。