Question

【題目】研究人員在不同溫度條件下測得小球藻(一種單細胞綠藻)向空氣中釋放O2的速率和細胞呼吸消耗O2的速率，結果如圖所示，回答下列問題：

(1)溫度主要通過影響相關酶的活性影響光合作用和呼吸作用速率，與光合作用有關的酶分布在葉綠體的___________中，該小球藻進行細胞呼吸時，在相關酶的作用下___________與水反應生成二氧化碳和[H]并釋放能量，與該過程有關的酶分布在___________。

(2)在___________點小球藻光合作用速率等于呼吸作用速率。在C－D中，小球藻光合作用產生的有機物量變化情況是___________(填“增加”、“不變”或“減少”)。

(3)在___________點所對應的溫度條件下，光合作用產生的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的2倍。

(4)向小球藻提供H218O發現釋放的O2中含有18O ，___________(填“能”或“能”)證明光合作用中 O2全部來源于H2O。請解釋原因：_________________________________。

Answer 1

【答案】基質和類囊體 丙酮酸 線粒體基質 A 增加 B和D 不能 O2也有可能來自CO2

【解析】

據圖分析可知，實線代表向空氣中釋放的氧氣量，即凈光合作用速率，虛線代表細胞呼吸消耗的氧氣量，即呼吸作用速率，總光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率。B、D兩個點是凈光合速率與呼吸作用速率相等的點。

(1)與光合作用有關的酶分布在葉綠體的類囊體薄膜和葉綠體基質中，該小球藻進行細胞呼吸時，在相關酶的作用下丙酮酸與水反應生成二氧化碳和[H]并釋放能量，此過程屬于有氧呼吸第二階段，與該過程有關的酶分布在線粒體基質中。

(2)凈光合作用為0時，即A點時，小球藻光合作用速率等于呼吸作用速率。在C－D中，小球藻凈光合速率不變，呼吸速率增加，因此，小球藻光合作用產生的有機物量變化情況是增加。

(3)據圖分析可知，在B和D點所對應的溫度條件下，凈光合速率等于呼吸速率，光合作用產生的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的2倍。

(4)向小球藻提供H218O發現釋放的O2中含有18O ，不能證明光合作用中 O2全部來源于H2O。因為水中的氧可以直接參與光合作用的光反應，釋放的氧氣中含有18O，也可能是提供的水參與有氧呼吸第二階段進入到二氧化碳中，二氧化碳經過光合作用的暗反應進入葡萄糖和水，水再參與光反應生成氧氣，因此，氧氣也有可能來自二氧化碳。