Question

【題目】綠球藻原產(chǎn)于北半球的幾個淡水湖中，是一種球形綠藻，又稱毯藻，是無數(shù)藻絲的聚集體。之所以這種藻絲的聚集體會形成球形，主要原因是湖中水流的作用，使綠球藻不斷翻滾，長長的藻絲可以不斷的生長纏繞，天長日久，便形成了直徑可達20～30cm的藻球，圓胖厚實，是一種易繁殖的水族箱觀賞藻類。某興趣小組設(shè)計實驗研究水族箱養(yǎng)殖綠球藻的最適宜條件，如圖是實驗結(jié)果，圖中曲線1、2分別表示在適宜的光照強度和CO2濃度環(huán)境中，綠球藻在不同溫度條件下的實際光合量和凈光合量，請回答下列問題：

（1）在30℃時，綠球藻細胞內(nèi)產(chǎn)生（H）的場所是_____。

（2）在養(yǎng)殖綠球藻的過程中，水中一定要添加相應(yīng)的無機鹽，當水中缺乏N時，植物細胞會因為_____（填物質(zhì)的名稱，寫2個即可）不足而影響光合作用的_____（填“光反應(yīng)”、“暗反應(yīng)”或“光反應(yīng)和暗反應(yīng)”）。

（3）據(jù)圖分析，在5℃﹣55℃環(huán)境中，與呼吸作用有關(guān)的酶的活性隨著溫度的升高而_____（填“升高”、“降低”、“不變”或“先升后降”）。

（4）根據(jù)實驗結(jié)果，水族箱養(yǎng)殖綠球藻的最佳溫度是_____，原因是_____；在該溫度條件下，每天需要保持光照_____小時以上，綠球藻才能正常生長。

Answer 1

【答案】葉綠體類囊體薄膜（或葉綠體）、細胞質(zhì)基質(zhì)（或細胞質(zhì)）、線粒體基質(zhì)（或線粒體） 酶、ATP、ADP、磷脂、葉綠素等 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 升高 15℃ 15℃時凈光合量最大 6

【解析】

1、光合作用的過程：（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶。具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫。②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP。此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學(xué)能。

（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行，有光或無光均可進行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個三碳化合物。②二氧化碳的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物。此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機物。

2、有氧呼吸的過程：

有氧呼吸分為三個階段：（1）葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]，并產(chǎn)生少量的ATP；（2）丙酮酸在線粒體基質(zhì)中消耗水生成二氧化碳和大量的[H] ，并產(chǎn)生少量的ATP；

（3）[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧氣結(jié)合生成水，并放出大量的能量生成大量的ATP。

題圖圖示中1曲線指的是綠球藻在適宜的條件下實際光合量隨溫度的變化；2曲線指的是綠球藻在適宜的條件下凈光合量隨溫度的變化。

據(jù)分析可知：

（1）綠藻細胞能夠產(chǎn)生[H]的過程有有氧呼吸的一、二階段，還有光合作用的光反應(yīng)階段，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體的類囊體薄膜。

（2）在養(yǎng)殖綠球藻的過程中，當水中缺乏N時，酶、ATP、磷脂中均含有N元素，故植物細胞會因為酶、ATP、磷脂等不足而影響光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)，從而導(dǎo)致光合作用速率下降。

（3）根據(jù)圖形曲線分析,1表示實際光合量，2表示凈光合量，呼吸的量為曲線1-曲線2的量，可知與呼吸作用有關(guān)的酶的活性隨著溫度的升高而升高。

（4）根據(jù)實驗結(jié)果，水族箱養(yǎng)殖綠藻的最佳溫度是15℃，因為15℃時凈光合量最大；在該溫度條件下，凈光合為1.5，總光合為2，所以呼吸為2-1.5=0.5，24小時消耗的有機物的量為0.5×24=12，所以光合6小時產(chǎn)生的有機物的量等于24小時消耗的有機物的量，綠球藻才能正常生長。