Question

【題目】鎘鹽在水中多以離子狀態存在，對水生植物的影響尤為嚴重。某科研小組研究不同濃度的鎘對水生植物紫萍生理的影響，結果見下圖。該小組對實驗數據分析時發現MDA（膜脂分解最重要的產物之一）的含量與鎘濃度呈正相關關系。請回答下列問題：

（1）由圖可知，該實驗的自變量為___________________________，由圖甲得出的結論是_________________。

（2）可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標。圖乙中，在0～5 mg/kg鎘濃度條件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，進而植物的代謝增強，原因可能是少量的鎘被紫萍吸收后，貯存在________（填細胞器）中，不會對主要生理過程產生危害；鎘濃度超過5 mg/kg后，鎘通過破壞可溶性蛋白的_________，使其溶解度下降，因此對光合作用中____________階段的影響更大。

（3）由MDA含量與鎘濃度的關系可推測：鎘可能是通過破壞___________（結構）影響光合作用______反應階段，從而降低光合速率；同時也可能通過破壞___________影響呼吸作用第三階段的進行。

Answer 1

【答案】鎘的濃度和處理時間 隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大 液泡 空間結構 暗反應 類囊體薄膜（或基粒） 光 線粒體內膜

【解析】

光合作用過程分為光反應和暗反應階段，光反應是水光解產生[H]和氧氣，同時合成ATP，發生在葉綠體的類囊體膜上，暗反應包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程，三碳化合物還原需要消耗光反應產生的[H]和ATP，發生在葉綠體基質中。

（1）據圖分析可知，該實驗研究不同濃度的鎘對水生植物紫萍生理的影響，實驗的自變量為鎘的濃度和處理時間；分析試驗數據發現隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大。

（2）圖2中，在0~5mg/kg鎘濃度條件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，進而植物的代謝增強，原因可能是少量的鎘被紫萍吸收后，貯存在液泡中，不會對主要生理過程產生危害；鎘濃度超過5mg/kg時，通過破壞可溶性蛋白的空間結構使其溶解性下降，暗反應的進行需要較多的酶，因此對光合作用中暗反應階段的影響更大。

（3）光合作用的光反應場所是葉綠體類囊體的薄膜；呼吸作用第三階段的場所是線粒體內膜。