Question

【题目】图 1 表示光合作用过程概要的模式图，其中，①-④表示化学反应，A-F 代表物质。图2表示将某绿藻细胞悬浮液放入密闭的容器中，在保持一定的 pH 值和温度时，给于不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图。据图回答问题：

（1）写出下列反应或物质的名称。 ②_____；D_____。

（2）据图 2 分析，该绿藻细胞的呼吸速率为_____微摩尔/分。

（3）在图 2 中乙处给予光照时，分析瞬间 ATP 的变化为_____；在丙处添加 CO2 时，分析短时间内 C5 的变化为_____。

（4）若在图 2中丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是 a～g中的_____。

（5）若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g 中的 ___________。

（6）若在图 2 中丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的 b，预计 1 小时后，实际产生的氧气量为_____微摩尔。

Answer 1

【答案】水的光解 NADPH（[H]） 2.5 增加 减少 d e 750

【解析】

题图是解答本题的切入点，从图1可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP个合成，④暗反应，A是水，B是氧气，C是CO2，D是NADPH，E是ATP，F是糖类。

从图2分析可知，光照之前只进行呼吸作用，只需根据氧气吸收的总量比时间即可计算出呼吸速率。光照影响光合作用的光反应过程，它能促进ATP的生成和水的光解；在丙处添加CO2时，要考虑到二氧化碳影响的是光合作用的暗反应中的二氧化碳的固定。丁点以后，若曲线不变，则表示光合作用等于呼吸作用强度；若曲线上升，则表示光合作用大于呼吸作用强度；如果曲线下降，则表示光合作用小于呼吸作用或只进行呼吸作用。

（1）由图1可知①应是色素吸收光能，②是水的光解，③是 ADP 形成 ATP 的过程，④是光合作用的暗反应，物质D是水的光解形成的，并且要参与暗反应应是[H]。

（2）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质，第二、三两阶段发生在线粒体中；在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩尔，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩尔/分。

（3）在乙处给予光照时，此时光合作用的光反应产生ATP增加，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜。在丙处添加CO2时，会促进暗反应的二氧化碳的固定，从而导致C5 的数量减少，而 C3 的数量增多。

（4）如果丁处是光补偿点，则此时的呼吸作用强度与光合作用强度相同故氧气的量不会增加，应是曲线 d。

（5）若在丁处加入光反应抑制剂，此时绿藻细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，又恢复到0～4分时的状态，并且呼吸速率不变，因此e可以表示溶解氧变化的曲线。

（6）实际产生的氧气量应是净氧气量和呼吸作用消耗的氧气量，由图可知每分钟的净氧气产生量是（290-260）/（12-9）=10微摩尔/分，由第（2）问可知呼吸作用消耗的氧气量是每分钟2.5微摩尔/分，故产生的氧气量是每分钟 12.5微摩尔/分，在 1h 内共产生 12.5×60=750微摩尔/分。