Question

【題目】圖 1 表示光合作用過程概要的模式圖，其中，①-④表示化學反應，A-F 代表物質。圖2表示將某綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的 pH 值和溫度時，給于不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖。據圖回答問題：

（1）寫出下列反應或物質的名稱。 ②_____；D_____。

（2）據圖 2 分析，該綠藻細胞的呼吸速率為_____微摩爾/分。

（3）在圖 2 中乙處給予光照時，分析瞬間 ATP 的變化為_____；在丙處添加 CO2 時，分析短時間內 C5 的變化為_____。

（4）若在圖 2中丁處給予光補償點（此時光合速率等于呼吸速率）的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是 a～g中的_____。

（5）若在圖2中丁處加入使光反應停止的試劑，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g 中的 ___________。

（6）若在圖 2 中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的 b，預計 1 小時后，實際產生的氧氣量為_____微摩爾。

Answer 1

【答案】水的光解 NADPH（[H]） 2.5 增加 減少 d e 750

【解析】

題圖是解答本題的切入點，從圖1可知，①光能的吸收，②水的光解，③ATP個合成，④暗反應，A是水，B是氧氣，C是CO2，D是NADPH，E是ATP，F是糖類。

從圖2分析可知，光照之前只進行呼吸作用，只需根據氧氣吸收的總量比時間即可計算出呼吸速率。光照影響光合作用的光反應過程，它能促進ATP的生成和水的光解；在丙處添加CO2時，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應中的二氧化碳的固定。丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用。

（1）由圖1可知①應是色素吸收光能，②是水的光解，③是 ADP 形成 ATP 的過程，④是光合作用的暗反應，物質D是水的光解形成的，并且要參與暗反應應是[H]。

（2）在光照開始之前，細胞只進行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場所為細胞質基質，第二、三兩階段發生在線粒體中；在0～4分細胞吸收的氧氣的值=210-200=10微摩爾，因此該綠藻細胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩爾/分。

（3）在乙處給予光照時，此時光合作用的光反應產生ATP增加，光反應的場所為葉綠體的類囊體薄膜。在丙處添加CO2時，會促進暗反應的二氧化碳的固定，從而導致C5 的數量減少，而 C3 的數量增多。

（4）如果丁處是光補償點，則此時的呼吸作用強度與光合作用強度相同故氧氣的量不會增加，應是曲線 d。

（5）若在丁處加入光反應抑制劑，此時綠藻細胞不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，又恢復到0～4分時的狀態，并且呼吸速率不變，因此e可以表示溶解氧變化的曲線。

（6）實際產生的氧氣量應是凈氧氣量和呼吸作用消耗的氧氣量，由圖可知每分鐘的凈氧氣產生量是（290-260）/（12-9）=10微摩爾/分，由第（2）問可知呼吸作用消耗的氧氣量是每分鐘2.5微摩爾/分，故產生的氧氣量是每分鐘 12.5微摩爾/分，在 1h 內共產生 12.5×60=750微摩爾/分。