Question

【题目】研究人员在不同温度条件下测得小球藻(一种单细胞绿藻)向空气中释放O2的速率和细胞呼吸消耗O2的速率，结果如图所示，回答下列问题：

(1)温度主要通过影响相关酶的活性影响光合作用和呼吸作用速率，与光合作用有关的酶分布在叶绿体的___________中，该小球藻进行细胞呼吸时，在相关酶的作用下___________与水反应生成二氧化碳和[H]并释放能量，与该过程有关的酶分布在___________。

(2)在___________点小球藻光合作用速率等于呼吸作用速率。在C－D中，小球藻光合作用产生的有机物量变化情况是___________(填“增加”、“不变”或“减少”)。

(3)在___________点所对应的温度条件下，光合作用产生的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的2倍。

(4)向小球藻提供H218O发现释放的O2中含有18O ，___________(填“能”或“能”)证明光合作用中 O2全部来源于H2O。请解释原因：_________________________________。

Answer 1

【答案】基质和类囊体 丙酮酸 线粒体基质 A 增加 B和D 不能 O2也有可能来自CO2

【解析】

据图分析可知，实线代表向空气中释放的氧气量，即净光合作用速率，虚线代表细胞呼吸消耗的氧气量，即呼吸作用速率，总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。B、D两个点是净光合速率与呼吸作用速率相等的点。

(1)与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中，该小球藻进行细胞呼吸时，在相关酶的作用下丙酮酸与水反应生成二氧化碳和[H]并释放能量，此过程属于有氧呼吸第二阶段，与该过程有关的酶分布在线粒体基质中。

(2)净光合作用为0时，即A点时，小球藻光合作用速率等于呼吸作用速率。在C－D中，小球藻净光合速率不变，呼吸速率增加，因此，小球藻光合作用产生的有机物量变化情况是增加。

(3)据图分析可知，在B和D点所对应的温度条件下，净光合速率等于呼吸速率，光合作用产生的有机物量是呼吸作用消耗的有机物量的2倍。

(4)向小球藻提供H218O发现释放的O2中含有18O ，不能证明光合作用中 O2全部来源于H2O。因为水中的氧可以直接参与光合作用的光反应，释放的氧气中含有18O，也可能是提供的水参与有氧呼吸第二阶段进入到二氧化碳中，二氧化碳经过光合作用的暗反应进入葡萄糖和水，水再参与光反应生成氧气，因此，氧气也有可能来自二氧化碳。