Question

【題目】海帶是我國北方大規(guī)模養(yǎng)殖的食用海藻，具有重要的經(jīng)濟價值。養(yǎng)殖區(qū)重金屬離子超標會造成海帶大幅減產(chǎn)。

（1）研究發(fā)現(xiàn)，在一定濃度的Cu2+溶液中，短時間內(nèi)海帶細胞中葉綠素含量顯著下降，這一變化會對海帶_________光能產(chǎn)生影響，直接抑制光合作用的_______階段。同時Cu2+還可通過抑制光合電子傳遞過程，使ATP的合成受阻，直接抑制暗反應中__________過程。

（2）科研人員定量研究了水體中Cu2+對海帶光合作用、呼吸作用的影響。

①將海帶分別放入含不同濃度Cu2+溶液的透明瓶中，測定初始時瓶內(nèi)溶氧量為M。將瓶口密封置于光下一段時間后，測定瓶內(nèi)溶氧量為N。本實驗用單位質(zhì)量海帶在單位時間內(nèi)引起的溶氧量變化來表示海帶的凈光合作用速率。計算公式為：_______/tw100%（w：海帶濕重；t：反應時間）。在利用同樣裝置研究呼吸作用時，需要對裝置進行_________處理。

②由圖可知，在Cu2+濃度為1.00mg/L 時，光合放氧率_______呼吸耗氧率，此濃度下的真光合速率_______Cu2+濃度為0.50mg/L下的真光合速率。綜合分析，不同濃度的Cu2+對海帶光合作用和呼吸作用的影響是_________。

（3）若想進一步從細胞水平上探究Cu2+對海帶光合作用及呼吸作用的影響，可在電子顯微鏡下觀察相關細胞器的_______。根據(jù)上述實驗信息，推測Cu2+對_______（填細胞器名稱）破壞較小。

Answer 1

【答案】吸收(利用) 光反應 C3的還原 N-M 遮光 小于 小于 不同濃度的Cu2+均能抑制海帶的光合作用；Cu2+在濃度較低時，促進海帶的呼吸用，Cu2+在濃度較高時，抑制海帶的呼吸用 形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量 線粒體

【解析】

依題文信息可知，由于用單位質(zhì)量海帶在單位時間內(nèi)引起的溶氧量變化來表示海帶的凈光合作用速率，所以光照結(jié)束時溶氧量和光照開始時溶氧量的差值就是凈光合作用速率，凈光合作用速率和呼吸作用速率之和是總光合作用速率，以此相關知識解答。

（1）依題文信息可知，因為一定濃度的Cu2+溶液中，短時間內(nèi)使海帶細胞中葉綠素含下降，葉綠素作用之一是吸收光能，所以海帶吸收光能受到影響，從而直接抑制光合作用的光反應階段。因為Cu2+抑制光合電子傳遞過程，ATP的合成受阻，無法為暗反應提供能量，所以會直接抑制暗反應中C3的還原。

（2）①由于用單位質(zhì)量海帶在單位時間內(nèi)引起的溶氧量變化來表示海帶的凈光合作用速率，所以光照結(jié)束時溶氧量和光照開始時溶氧量的差值就是凈光合作用速率，計算式：N-M；只測呼吸作用時，需要對裝置進行遮光處理，因為需要停止其光合作用。

②由題圖縱軸數(shù)據(jù)可知，在Cu2+濃度為1.00mg/L 時，光合放氧率小于呼吸耗氧率；真光合速率即總光合速率，其等于凈光合速率與呼吸速率之和，識圖可知，Cu2+濃度為1.00mg/L 時的真光合速率小于Cu2+濃度為0.50mg/L時的真光合速率，通過實驗組和對照組對比識圖可知，不同濃度的Cu2+均能抑制海帶的光合作用；Cu2+在濃度較低時，促進海帶的呼吸用，Cu2+在濃度較高時，抑制海帶的呼吸作用。

（3）光合作用在葉綠體內(nèi)，呼吸作用主要在線粒體內(nèi)，二者的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量都會影響各自的代謝活動，所以在電子顯微鏡下應觀察相關細胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)量；綜合題文信息可知Cu2+對線粒體破壞較小。