Question

【題目】下圖為黑藻光合作用過程示意圖，其中A—D表示反應過程，①一⑥代表物質。

下表為將該黑藻培養液放入密閉容器中，在保持適宜的酸堿度和溫度時，在不同的操作條件下溶解氧的變化記錄（注意：操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ為連續操作）。

操作 變化	操作Ⅰ	操作Ⅱ	操作Ⅲ
	黑暗4分鐘	第5分鐘給于光照	第7分鐘時填充CO2
密閉容器中溶解氧量的變化	溶解氧由220微摩爾連續降為200微摩爾	溶解氧先增加，后不再增加而穩定	溶解氧2分鐘連續增加30微摩爾

請分析并回答下列問題：

（1）①進入葉綠體穿過____層磷脂分子，D表示_______過程，⑤代表的物質是_________。

（2）給于光照時，瞬間④的變化為________；在填充CO2時，短時間內C3化合物的變化為_________。

（3）在操作Ⅲ中，2分鐘黑藻光合作用產生02是____________微摩爾。

（4）分析操作Ⅱ中溶解氧先增加、后穩定的原因是____________。

Answer 1

【答案】 4 暗反應 ATP 增加 增加 40 溶解氧先增加是由于光合速率大于呼吸速率；溶解氧不再增加而穩定是由于光合速率等于呼吸速率

【解析】

據圖分析，圖中A表示色素吸收光能，B表示水的光解，C表示ATP的合成，則D表示暗反應過程；①代表H2O，②代表O2，③代表CO2，④代表[H]，⑤代表ATP，⑥代表糖類等有機物。分析表格，黑暗條件下只進行呼吸作用，因此（220-200）÷4=5微摩爾/分可表示呼吸速率；第7分鐘時，2分鐘溶氧量增加30，該值可以表示凈光合作用量，則凈光合速率為15微摩爾/分。

（1）根據以上分析已知，圖中①代表H2O，⑤代表ATP，D表示暗反應階段；由于葉綠體具有2層膜，每層生物膜包含2層磷脂分子，因此H2O進入葉綠體需要穿過4層磷脂分子。

（2）根據以上分析已知，圖中④代表[H]，給于光照時，光反應速率迅速加快，[H]和ATP含量瞬間增加；在填充CO2時，短時間內暗反應速率加快，CO2固定速率加快，而C3化合物的還原速率不變，因此C3化合物的含量增加。

（3）黑藻光合作用產生O2量（真光合速率）=O2釋放量（凈光合速率）+O2吸收量（呼吸速率），黑暗4分鐘溶解氧由220微摩爾連續降為200微摩爾，呼吸速率=（220-200）/4=5微摩爾/分，則2分鐘呼吸作用吸收的O2為10微摩爾，又因為光照2分鐘，溶解氧連續增加30微摩爾（凈光合O2釋放量），因此2分鐘黑藻光合作用產生O2=10+30=40微摩爾。

（4）操作Ⅱ中溶解氧先增加，后穩定的原因是給予光照后，光合速率大于呼吸速率，使溶解氧先增加；后來密閉容器內CO2濃度逐漸降低，光合速率等于呼吸速率，于是溶解氧不再增加而穩定。