Question

4．科學(xué)家常用小球藻（一種單細(xì)胞的綠藻）為材料研究有關(guān)光合作用問題．圖1表示光合作用的某過程，圖2是在不同NaHCO₃濃度（pH8.5，25℃）條件下測(cè)得的小球藻凈光合速率曲線．請(qǐng)分析回答：
（1）圖1所示過程發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，產(chǎn)物有氧氣（0₂）、[H]（NADPH）、ATP．
（2）圖1中的色素種類包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素（葉綠素和類胡蘿卜素），該過程完成的能量轉(zhuǎn)換是光能轉(zhuǎn)化為（ATP中）活躍的化學(xué)能．
（3）由于弱堿性的培養(yǎng)液中游離CO₂濃度很低，小球藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-獲得CO₂．圖2中凈光合速率達(dá)到最大的最低NaHCO₃濃度為120mg•L^-1；在更高濃度下，凈光合速率不再增加的主要原因可能是光反應(yīng)速率的限制，或者是小球藻細(xì)胞中CA的量有限．
（4）某科研小組為驗(yàn)證圖l過程產(chǎn)生的氧氣來自分解的水，制備了含有少量同位素¹⁸O的NaH¹⁸O₃和H₂¹⁸O，并按不同比率供給小球藻培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：

實(shí)驗(yàn)組	含18O的成分比率	產(chǎn)生的氧氣含18O的比率
1	H218O為0.85%	0.85%
	NaHC18O3為0.61%
2	H218O為0.61%	0.20%
	NaHC18O3為0.57%
3	H218O為0.20%	0.20%
	NaHC18O3為0.40%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明產(chǎn)生的氧氣含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，與NaHC¹⁸0₃的比率無關(guān)．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論是光合作用產(chǎn)生的氧氣來自分解的水．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1表示光合作用中光反應(yīng)的過程的模式圖，圖2表示二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響的曲線．題表實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生的氧氣來自分解的水．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）圖1表示光合作用中光反應(yīng)的過程，發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，光反應(yīng)的產(chǎn)物主要有氧氣（0₂）、[H]（NADPH）、ATP．
（2）圖1中的色素的種類主要有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素（葉綠素和類胡蘿卜素），光反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為（ATP中）活躍的化學(xué)能．
（3）由圖可以看出，達(dá)到最大Pn值的最低NaHCO₃濃度為120mg•L^-1．在更高NaHCO₃濃度下，外界因素是CO₂濃度達(dá)到了CO₂飽和點(diǎn)，不能吸收更多的CO₂；內(nèi)部因素是CA量不足，不能催化分解更多的碳酸氫根離子．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明產(chǎn)生的氧氣含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，與NaHC¹⁸0₃的比率無關(guān)，結(jié)論是光合作用產(chǎn)生的氧氣來自分解的水．
故答案為：
（1）類囊體薄膜    氧氣（0₂）、[H]（NADPH）、ATP
（2）葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素（葉綠素和類胡蘿卜素）    光能轉(zhuǎn)化為（ATP中）活躍的化學(xué)能
（3）120    小球藻細(xì)胞中CA的量有限
（4）產(chǎn)生的氧氣含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，與NaHC¹⁸0₃的比率無關(guān)    光合作用產(chǎn)生的氧氣來自分解的水

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用的過程及光合作用的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識(shí)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)識(shí)圖識(shí)表能力的提高和對(duì)光合作用的過程的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用，題目難度中等．