Question

【题目】下图为黑藻光合作用过程示意图，其中A—D表示反应过程，①一⑥代表物质。

下表为将该黑藻培养液放入密闭容器中，在保持适宜的酸碱度和温度时，在不同的操作条件下溶解氧的变化记录（注意：操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ为连续操作）。

操作 变化	操作Ⅰ	操作Ⅱ	操作Ⅲ
	黑暗4分钟	第5分钟给于光照	第7分钟时填充CO2
密闭容器中溶解氧量的变化	溶解氧由220微摩尔连续降为200微摩尔	溶解氧先增加，后不再增加而稳定	溶解氧2分钟连续增加30微摩尔

请分析并回答下列问题：

（1）①进入叶绿体穿过____层磷脂分子，D表示_______过程，⑤代表的物质是_________。

（2）给于光照时，瞬间④的变化为________；在填充CO2时，短时间内C3化合物的变化为_________。

（3）在操作Ⅲ中，2分钟黑藻光合作用产生02是____________微摩尔。

（4）分析操作Ⅱ中溶解氧先增加、后稳定的原因是____________。

Answer 1

【答案】 4 暗反应 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；溶解氧不再增加而稳定是由于光合速率等于呼吸速率

【解析】

据图分析，图中A表示色素吸收光能，B表示水的光解，C表示ATP的合成，则D表示暗反应过程；①代表H2O，②代表O2，③代表CO2，④代表[H]，⑤代表ATP，⑥代表糖类等有机物。分析表格，黑暗条件下只进行呼吸作用，因此（220-200）÷4=5微摩尔/分可表示呼吸速率；第7分钟时，2分钟溶氧量增加30，该值可以表示净光合作用量，则净光合速率为15微摩尔/分。

（1）根据以上分析已知，图中①代表H2O，⑤代表ATP，D表示暗反应阶段；由于叶绿体具有2层膜，每层生物膜包含2层磷脂分子，因此H2O进入叶绿体需要穿过4层磷脂分子。

（2）根据以上分析已知，图中④代表[H]，给于光照时，光反应速率迅速加快，[H]和ATP含量瞬间增加；在填充CO2时，短时间内暗反应速率加快，CO2固定速率加快，而C3化合物的还原速率不变，因此C3化合物的含量增加。

（3）黑藻光合作用产生O2量（真光合速率）=O2释放量（净光合速率）+O2吸收量（呼吸速率），黑暗4分钟溶解氧由220微摩尔连续降为200微摩尔，呼吸速率=（220-200）/4=5微摩尔/分，则2分钟呼吸作用吸收的O2为10微摩尔，又因为光照2分钟，溶解氧连续增加30微摩尔（净光合O2释放量），因此2分钟黑藻光合作用产生O2=10+30=40微摩尔。

（4）操作Ⅱ中溶解氧先增加，后稳定的原因是给予光照后，光合速率大于呼吸速率，使溶解氧先增加；后来密闭容器内CO2浓度逐渐降低，光合速率等于呼吸速率，于是溶解氧不再增加而稳定。