Question

【題目】某研究小組以小球藻為實驗材料開展有關光合作用的實驗研究，根據所學知識，回答下列問題：

（1）將黑暗中制備的葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖溶液、pH7．3磷酸緩沖液的溶液中照光。水在光照下被分解后，溶液顏色由藍色變成無色。氧化劑DCIP既可用于顏色反應，還可作為______ ， 制備葉綠體時加入蔗糖的作用是_______。

（2）給小球藻懸浮液通入14CO2，光照一定時間（從1秒到數分鐘）后殺死小球藻，同時提取產物并分析。實驗發現，僅僅30秒的時間，CO2已經轉化為許多種化合物。想要探究CO2轉化成的第一個產物是什么，可以 ________，然后殺死小球藻，同時提取產物分析，當檢測到的產物只有一種時，該化合物就是第一個產物。實驗發現，在光照下三碳酸（C3）和RuBP （C5）的濃度很快達到飽和并保持穩定。此時突然中斷CO2的供應，C3的濃度和C5的濃度變化分別是_________，由此可判斷固定CO2的化合物是 ________ 。

（3）將小球藻放在加有適宜培養液的大試管中，以人工白熾燈作為光源，先將試管與白熾燈 離開一段距離，然后每隔一段時間改變白熾燈與大試管 的距離，測定在不同距離下小球藻釋放氣泡的速率（其他環境條件適宜且保持不變），結果如圖所示。實驗 中的氣泡內的氣體產生于葉綠體的_________。圖中a點葉綠體內產生的O2的去向有_________。若培養液中缺Mg2+，則c點應向__________移。

Answer 1

【答案】氫載體 維持滲透壓，從而維持葉綠體正常的形態結構 盡可能縮短光照時間 下降、上升 RuBP（C5） 類囊體膜 擴散到線粒體和釋放到空氣 右

【解析】

根據題意和題圖分析，該實驗是探究光照強度對光合作用的影響。自變量為光照強度，可以用光源與裝置的距離表示，因變量為光合作用強度，可以用氣泡產生速率表示。據此分析作答。

（1）將黑暗中制備的葉綠體加到含有DCIP（氧化型）、蔗糖溶液、pH7．3磷酸緩沖液的溶液中照光，水在光照下被分解后，溶液顏色由藍色變成無色，氧化劑DCIP既可用于顏色反應，還可作為氫的載體，接受水光解之后產生的還原性氫；制備葉綠體時，由于葉綠體膜具有選擇透過性，加入蔗糖的作用是維持滲透壓，從而維持葉綠體正常的形態結構。

（2）該實驗是通過控制反應時間來探究CO2中碳原子的轉移途徑各種物質出現的順序可以說明碳反應產物出現的順序，通過盡可能縮短光照時間可確定第一個產物。此時突然中斷CO2的供應，C3的來源減少，去路不變，C3的濃度變化是下降，由于C5的來源去路和C3的剛好相反，故C5的濃度變化是上升；由此可判斷固定CO2的化合物是RuBP。

（3）小球藻釋放的氣泡是氧氣，氧氣是光反應產物，場所為類囊體膜。圖中a點小球藻的光合速率與呼吸速率相等，但是葉肉細胞的光合作用速率大于呼吸速率，所以葉綠體內產生的O2的去向為一部分擴散到線粒體，另一部分釋放到空氣中。若培養液中缺Mg2+，葉綠素合成不足，光合作用強度減弱，達到飽和時的光強度變小，白熾燈與大試管的距離變大，則c點應向右移。