Question

【題目】生物制氫有良好的發(fā)展前景，[H]在產(chǎn)氫酶的作用下可以產(chǎn)生H2，產(chǎn)氫酶對(duì)O2敏感。下面是利用生物制H2的兩種方法。

(1)綠藻在光照條件下產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是__________________________________，有氧呼吸產(chǎn)生的[H]的功能是______________________________________。綠藻產(chǎn)H2會(huì)導(dǎo)致其生長(zhǎng)不良，請(qǐng)從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析其原因：___________________________________________________。

(2)與綠藻在光照條件下產(chǎn)生H2相比，一些厭氧微生物在黑暗環(huán)境下，能將多種有機(jī)物發(fā)酵成各種有機(jī)酸，同時(shí)產(chǎn)生大量的H2。與綠藻制氫方法相比，這種方法制H2的優(yōu)點(diǎn)是：___________________________________（答兩點(diǎn)）。厭氧微生物的無(wú)氧呼吸過(guò)程也會(huì)影響產(chǎn)氫酶的活性，使氫產(chǎn)量降低，其原因可能是：____________

Answer 1

【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 還原氧氣，生產(chǎn)水，并釋放大量的能量 綠藻光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]轉(zhuǎn)變成H2，使參與暗反應(yīng)[H]的減少，有機(jī)物生產(chǎn)量減少 不受光照條件限制、避免了氧氣的干擾、產(chǎn)氣量大 厭氧菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生有機(jī)酸，導(dǎo)致溶液PH降低，影響產(chǎn)氫酶的活性

【解析】

光反應(yīng)和暗反應(yīng)：

（1）真核生物綠藻在光照條件下，既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，兩過(guò)程都產(chǎn)生[H]，因此綠藻在光照條件下產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。有氧呼吸產(chǎn)生的[H]的功能是參與第三階段的反應(yīng)：還原氧氣，生產(chǎn)水，并釋放大量的能量。當(dāng)細(xì)胞代謝活動(dòng)平衡時(shí)，綠藻光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]轉(zhuǎn)變成H2，使參與暗反應(yīng)[H]的減少，有機(jī)物生產(chǎn)量減少,因此H2會(huì)導(dǎo)致綠藻生長(zhǎng)不良。

（2）一些厭氧微生物在黑暗環(huán)境下，能將多種有機(jī)物發(fā)酵成各種有機(jī)酸，同時(shí)產(chǎn)生大量的H2。與上述綠藻制氫方法相比，這種方法制H2的優(yōu)點(diǎn)是不受光照條件限制、避免了氧氣的干擾、產(chǎn)氣量大；厭氧菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生有機(jī)酸，導(dǎo)致溶液PH降低，影響產(chǎn)氫酶的活性，因此在厭氧微生物產(chǎn)H2過(guò)程中無(wú)氧呼吸也會(huì)影響產(chǎn)氫酶的活性。