Question

19．小球藻（一種單細胞綠藻）是研究植物生理活動的常用實驗材料．小球藻的Rubisco酶具有“兩面性’，CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；O₂濃度較高時，該酶催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物在線粒體中生成CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．研究人員利用含大量氮、磷的沼液培養(yǎng)小球藻，進行“去除CO₂低碳研究”．右圖為持續(xù)通入CO₂濃度為1.5%的空氣下（其他條件適宜），CO₂去除率與小球藻相對密度的變化曲線．請回答：

（1）Rubisco酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專一性（特性）相矛盾．光呼吸過程的產(chǎn)物除CO₂的外還有ATP和[H]（物質(zhì)）
（2）確定小球藻是能進行光合作用的真核生物的簡便方法是在顯微鏡下（或制片）觀察存在葉綠體．磷被小球藻吸收后用于合成ATP、NADPH、磷脂（至少答兩項）等物質(zhì)而影響光合作用．
（3）小球藻去除C0₂的最佳時段是第4～6天．第8天后C0₂去除率下降的最可能原因隨著小球藻密度的增加，凈光合速率下降
（4）甲、乙兩圖分別表示溫度和光照強度對正常生長小球藻代謝的影響（其他條件均為最適狀態(tài)），曲線A、B分別為小球藻的真正光合速率和呼吸速率．

①圖甲中表示真正光合速率的是曲線A（選填“曲線A”或“曲線B”）．在40℃以后兩曲線的變化趨勢不同的原因是光合作用有關(guān)的酶對高溫更敏感（或呼吸作用有關(guān)的酶更耐高溫）．
②結(jié)合圖甲，圖乙中小球藻CO₂吸收的相對量是在溫度為30℃時測宗的．圖乙中與圖甲的兩曲線交點含義相同的點是D，此時小球藻產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．

Answer 1

分析 葉綠體是進行光合作用的場所，光合作用光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠素的類囊體薄膜上，暗反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，其中暗反應(yīng)階段包括二氧化碳的固定和三碳化合物還原兩種物質(zhì)變化．
分析曲線：圖甲中，曲線A、B分別為小球藻的真正光合速率和呼吸速率，圖中看出光合作用的酶對溫度更敏感；圖乙中，C點只進行呼吸作用，D點光合作用等于呼吸作用，D點之后光合作用均大于呼吸作用．

解答 解：（1）光合作用過程，C₅與CO₂反應(yīng)稱為二氧化碳的固定，屬于光合作用的暗反應(yīng)，因此Rubisco酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專一性相矛盾．根據(jù)題意可知，“產(chǎn)物在線粒體中生成CO₂”，因此光呼吸過程可以認為是有氧呼吸的第二階段，因此該過程的產(chǎn)物除CO₂的外還有ATP和[H]．
（2）葉綠體是真核生物光合作用的場所，遺傳你確定小球藻是能進行光合作用的真核生物的簡便方法是在顯微鏡下（或制片）觀察存在葉綠體．磷被小球藻吸收后用于合成ATP、NADPH、磷脂等物質(zhì)而影響光合作用．
（3）曲線圖中可以看出，小球藻去除C0₂的最佳時段是第4～6天．第8天后C0₂去除率下降的最可能原因隨著小球藻密度的增加，凈光合速率下降
（4）①根據(jù)題意可知，圖甲中曲線A表示真正光合速率．由于光合作用有關(guān)的酶對高溫更敏感，因此在40℃以后兩曲線的變化趨勢不同．
②圖乙中C點小球藻只進行呼吸作用，其呼吸速率為2，因此對應(yīng)圖甲，小球藻CO₂吸收的相對量是在溫度為30℃時測的．圖甲的兩曲線交點表示光合速率等于呼吸速率，與圖乙中D點含義相同，由于此時同時進行光合作用和呼吸作用，因此小球藻產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)   專一性   ATP和[H]
（2）在顯微鏡下（或制片）觀察存在葉綠體    ATP、NADPH、磷脂
（3）第4～6天   隨著小球藻密度的增加，凈光合速率下降
（4）①曲線A      光合作用有關(guān)的酶對高溫更敏感（或呼吸作用有關(guān)的酶更耐高溫）
②30℃D    細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體

點評 本題結(jié)合圖解，考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識，意在考查考生的審題能力、析圖能力和理解能力，要求考生能夠能夠從題圖中獲得有效解題信息，同時識記光合作用和有氧呼吸的場所，能夠結(jié)合題意進行分析，難度適中．