Question

【題目】某研究小組以小球藻為實驗材料開展有關(guān)光合作用的實驗研究，根據(jù)所學(xué)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(yīng)，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(shù)分鐘）后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時間，CO2已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種化合物。想要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么，可以 ________，然后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物分析，當(dāng)檢測到的產(chǎn)物只有一種時，該化合物就是第一個產(chǎn)物。實驗發(fā)現(xiàn)，在光照下三碳酸（C3）和RuBP （C5）的濃度很快達到飽和并保持穩(wěn)定。此時突然中斷CO2的供應(yīng)，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(yǎng)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(huán)境條件適宜且保持不變），結(jié)果如圖所示。實驗 中的氣泡內(nèi)的氣體產(chǎn)生于葉綠體的_________。圖中a點葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的O2的去向有_________。若培養(yǎng)液中缺Mg2+，則c點應(yīng)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(tài)結(jié)構(gòu) 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(jù)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(chǎn)生速率表示。據(jù)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(yīng)，還可作為氫的載體，接受水光解之后產(chǎn)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(tài)結(jié)構(gòu)。

（2）該實驗是通過控制反應(yīng)時間來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑各種物質(zhì)出現(xiàn)的順序可以說明碳反應(yīng)產(chǎn)物出現(xiàn)的順序，通過盡可能縮短光照時間可確定第一個產(chǎn)物。此時突然中斷CO2的供應(yīng)，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(yīng)產(chǎn)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(nèi)產(chǎn)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(yǎng)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(yīng)向右移。