Question

【題目】某研究小組在富含CO2的海水和自然海水中，分別于不同光照強度下測定綠藻類植物的凈光合作用速率（其他各項實驗條件均為最適條件），實驗所得結果如圖所示。請回答下列問題：

（1）在海水中生活的綠藻類植物固定CO2的場所是______________，A點葉綠體吸收的CO2來自________________，B點限制綠藻類植物光合作用速率的因素是____________。

（2）分析圖示，CO2濃度升高后，綠藻類植物的光飽和點增大，其原因是CO2濃度升高加快了暗反應過程對光反應的產物_________的利用，從而促進光反應，使植物能吸收更多的光能。綠藻類植物吸收的光能在類囊體上轉化為_________。

（3）在富含CO2的海水中，光照處理14h（平均光照強度大于8kLx），黑暗處理10h，則每立方米的水體中，該綠藻類植物經過一晝夜積累的有機物的質量為_______________g（有機物以葡萄糖的數量計算）。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質 線粒體和外界環境 光照強度和CO2濃度 [H]和ATP ATP中活躍的化學能 3.84

【解析】試題分析：圖中兩條曲線是在不同光照強度下，不同CO2含量的海水中測定綠藻的凈光合速率。當光照強度為0時，綠藻的在單位體積、單位時間內釋放的CO2量即代表其呼吸速率=4mmol/m3.h。在富含CO2的海水中，當光照強度為2klx（光補償點）時，綠藻的凈光合速率為0，說明此時綠的真光合速率=呼吸速率；當光照強度為8klx（光飽和點）時，綠藻的凈光合速率達到最大，即12 mmol/m3.h。而在自然海水中，凈光合速率為0時光照強度較大，達到的最大凈光合速率卻小于富含CO2的海水中的最大凈光合速率，說明此時綠藻的光合速率主要受CO2含量的影響，而之前的影響光合速率的因素有光照強度和CO2濃度。

（1）綠藻類植物是真核生物，其固定CO2的場所是葉綠體基質。A點綠藻光合速率大于呼吸速率，此時葉綠體吸收的CO2來自兩個方面：線粒體有氧呼吸產生和外界環境中CO2；從圖中兩條曲線對比可知，限制B點綠藻類植物光合作用速率的因素是光照強度和CO2濃度。

（2）光反應的產物ATP和[H]直接供給暗反應過程利用。光反應中，綠藻類植物吸收的光能在類囊體上轉化為ATP中活躍的化學能。

（3）在富含CO2的海水中，光照處理14h（平均光照強度大于8kLx），黑暗處理10h，則每立方米的水體中，該綠藻類植物經過一晝夜吸收的CO2量為14×12-10×4=128mmol,結合光合作用的反應式可知，吸收6molCO2才能轉變合成1mol葡萄糖，所以共合成葡萄糖約64/3mmol,由此可計算積累的有機物的質量為3.84g。