Question

小球藻（一种单细胞绿藻）是研究植物生理活动的常用实验材料。小球藻的Rubisco酶具有“两面性’，CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物在线粒体中生成CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。研究人员利用含大量氮、磷的沼液培养小球藻，进行“去除CO₂低碳研究”。右图为持续通入CO₂浓度为1．5%的空气下（其他条件适宜），CO₂去除率与小球藻相对密度的变化曲线。请回答：

（1）Rubisco酶的存在场所为__________，其“两面性”与酶的_________（特性）相矛盾。光呼吸过程的产物除CO₂的外还有__________（物质）

（2）确定小球藻是能进行光合作用的真核生物的简便方法是_______。磷被小球藻吸收后用于合成_______（至少答两项）等物质而影响光合作用。

（3）小球藻去除C0₂的最佳时段是_______。第8天后C0₂去除率下降的最可能原因______________

（4）甲、乙两图分别表示温度和光照强度对正常生长小球藻代谢的影响（其他条件均为最适状态），曲线A、B分别为小球藻的真正光合速率和呼吸速率。

①图甲中表示真正光合速率的是_______（选填“曲线A”或“曲线B”）。在40℃以后两曲线的变化趋势不同的原因是_______。

②结合图甲，图乙中小球藻CO₂吸收的相对量是在温度为_______时测宗的。图乙中与图甲的两曲线交点含义相同的点是_______，此时小球藻产生ATP的场所有_______

Answer

（1）叶绿体基质 专一性 ATP和[H]

（2）在显微镜下观察存在的叶绿体 ATP、NADPH、磷脂

（3）第4~6天 在显微镜下观察存在的叶绿体

（4）①曲线A 光合作用有关的酶对温度更敏感

②30℃ D 细胞质基质、线粒体和叶绿体

【解析】

试题分析：（1）由题意O2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用，可知Rubisco酶的存在场所为叶绿体基质，其“两面性”与酶的专一性相矛盾。CO2浓度较高时，完成光合作用，则该酶在暗反应阶段催化C5与CO2反应生成C3，需要消耗光反应提供的ATP和[H]。

（2）确定小球藻是能进行光合作用的真核生物的简便方法是在显微镜下观察存在的叶绿体。磷被小球藻吸收后用于合成ATP、NADPH、磷脂等物质而影响光合作用。

（3）小球藻去除C02的最佳时段是第4~6天。第8天后C02去除率下降的最可能原因在显微镜下观察存在的叶绿体。

（4）图甲中的两条曲线分别代表某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率，而某一正常生长的植物真正光合作用速率大于呼吸作用速率，故表示真正光合作用速率的是曲线A；比较两曲线可看出，与光合作用有关的酶对高温更为敏感。图乙中植物最大光合速率是6+2=8，与曲线A的最高点相符合，故结合图甲，图乙中植物的CO2吸收相对量是在温度为30℃时测定的。图甲的两曲线交点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，图乙和图丙中，与此含义相同的点分别是D点和G点．图乙D点时该植物叶肉细胞中既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，故产生ATP的部位是细胞质基质、线粒体、叶绿体。

考点：本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。