Question

【題目】閱讀下列材料，回答問題。

在美國黃石公園的細(xì)菌墊、以及澳大利亞的海灘巖等陰暗環(huán)境中，存在著一種藍(lán)細(xì)菌。最新研究發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)菌的特別之處在于，它們在光合作用過程中可使用“近紅外光”，而不僅是我們使用發(fā)生在大多數(shù)生物中的“可見紅光”。光合系統(tǒng)能將太陽能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)能，從而為生命提供動力。在已知的所有植物、藻類、藍(lán)藻細(xì)菌中都存在葉綠素a，幾乎所有的有氧光合作用中，都需要依賴葉綠素a來收集可見光、再將可見光轉(zhuǎn)化為化學(xué)物質(zhì)和氧氣。

然而，當(dāng)一些藍(lán)藻細(xì)菌在近紅外光環(huán)境下生長時，含有葉綠素a的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)就會失效，而被含另一種葉綠素——葉綠素f的系統(tǒng)接管。在新的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，葉綠素f能吸收波長大于760nm的光，是已知能吸收最大波長的光的葉綠素。

當(dāng)處于蔭蔽或者光線較暗的條件下時，葉綠素f就會在光合作用過程中起著關(guān)鍵性的作用，它能利用能量很低的近紅外光來進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。

（1）下圖為光合作用基本過程示意圖，請結(jié)合圖解回答問題。

①代表的生理階段是______________，②代表的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是______________，③代表的物質(zhì)是_______________；①為暗反應(yīng)階段提供了___________，暗反應(yīng)中CO2的作用是___________。

（2）將你學(xué)過的光合作用知識并結(jié)合本文進(jìn)行比較，將不同之處填入下表。

	葉綠素種類	葉綠素分布	吸收光的種類
黑藻	①_____	葉綠體類囊體膜	②_____
藍(lán)細(xì)菌	③_____	細(xì)胞膜	④_____

（3）下列不屬于本項研究重要發(fā)現(xiàn)的是_____

A. 存在一種新的葉綠素——葉綠素f

B. 具有葉綠素f的生物中無其他葉綠素

C. 葉綠素f具有吸收近紅外光的作用

D. 葉綠素f在光合作用中起輔助作用

（4）請結(jié)合本文，從生物進(jìn)化角度，闡述葉綠素a和葉綠素f的出現(xiàn)的可能順序。_____

Answer 1

【答案】光反應(yīng) 葉綠體基質(zhì) O2 ATP、NADPH 與C5結(jié)合形成C3 葉綠素a、葉綠素b 紅光、藍(lán)紫光 葉綠素a、葉綠素f 紅外光、紅光、藍(lán)紫光 B 當(dāng)處于蔭蔽或者光線較暗的條件下時，葉綠素f就會在光合作用過程中起著關(guān)鍵性的作用。所以在地球形成之初時，葉綠素f可能先出現(xiàn)。慢慢隨著大氣的散開，光照條件轉(zhuǎn)好，生物體為更好地吸收光能，葉綠素a才可能出現(xiàn)

【解析】

光合作用的過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段：

①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜

a．水的光解：2H2O 4[H]+O2

b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP。

②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)：

a．CO2的固定：CO2+C52C3

b．三碳化合物的還原：2C3（CH2O）+C5

圖示分析：①是光反應(yīng)，②葉綠體基質(zhì)，③釋放的氧氣。

（1）通過分析可知，①代表光反應(yīng)，②代表葉綠體基質(zhì)，③代表氧氣；①為暗反應(yīng)階段提供[H]和NADPH，暗反應(yīng)中CO2的作用是與C5結(jié)合形成兩分子的C3。

（2）教材學(xué)過的光合作用知識與本文中介紹的新知識進(jìn)行比較：

	葉綠素種類	葉綠素分布	吸收光的種類
黑藻	葉綠素a、葉綠素b	葉綠體類囊體膜	紅光、藍(lán)紫光
藍(lán)細(xì)菌	葉綠素a、葉綠素f	細(xì)胞膜	紅外光、紅光、藍(lán)紫光

（3）A、通過資料可知，藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在一種新的葉綠素——葉綠素f，A不符合題意；

B、通過資料可知，藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在葉綠素a和葉綠素f，B符合題意；

C. 通過資料可知，藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)葉綠素f具有吸收近紅外光的作用，C不符合題意；

D. 通過資料可知，藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)葉綠素f在光合作用中起輔助作用，D不符合題意。

故選B。

（4）當(dāng)處于蔭蔽或者光線較暗的條件下時，葉綠素f就會在光合作用過程中起著關(guān)鍵性的作用。所以在地球形成之初時，葉綠素f可能先出現(xiàn)。慢慢隨著大氣的散開，光照條件轉(zhuǎn)好，生物體為更好地吸收光能，葉綠素a才可能出現(xiàn)。