Question

海带是我国北方大规模养殖的食用海藻，具有重要的经济价值。养殖区重金属离子超标会造成海带大幅减产。

（1）研究发现，在一定浓度的 Cu²⁺溶液中，短时间内海带细胞中叶绿素含量显著下降，这一变化会对海带_________光能产生影响，直接抑制光合作用的___________阶段。同时 Cu²⁺还可通过抑制光合电子传递过程，使 ATP 的合成受阻，直接抑制暗反应中__________过程。

（2）科研人员定量研究了水体中 Cu²⁺对海带光合作用、呼吸作用的影响。①将海带分别放入含不同浓度 Cu²⁺溶液的透明瓶中，测定初始时瓶内溶氧量为 A。将瓶口密封置于光下一段时间后，测定瓶内溶氧量为 B。本实验用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量变化来表示海带的净光合作用速率。计算公式为：_______/（t  w） 100%（w：海带湿重；t：反应时间）。在利用同样装置研究呼吸作用时，需要对装置进行_________________处理。

②由图可知，在 Cu²⁺浓度为 1．00mg/L 时，呼吸耗氧率_______光合产氧率，此浓度下的真光合速率_______Cu²⁺浓度为 0．50mg/L 下的真光合速率。综合分析，不同浓度的 Cu²⁺对海带光合作用和呼吸作用的影响是_________________________________________________。

（3）若想进一步从细胞水平上探究 Cu²⁺对海带光合作用及呼吸作用的影响，可在电子显微镜下观察相关细胞器的形态、结构、数量。根据上述实验信息，推测 Cu²⁺对__________（填细胞器名称）破坏较小。

Answer

吸收(利用) 光反应 C3的还原 B-A 遮光 大于 小于 不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸作用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸作用 线粒体

【解析】

分析题图可知，由于用单位质量海带在单位时间内引起的溶氧量的变化来表示海带的净光合速率，所以光照结束时的溶氧量和光照开始时的溶氧量的差值为净光合作用速率，净光合作用与呼吸作用之和即为表观光合作用。

（1）海带细胞中叶绿素含量下降，会对海带吸收光能产生影响；直接抑制光合作用的光反应阶段；同时ATP的合成受阻，会直接抑制暗反应中C3的还原过程；

（2）①海带在瓶内同时进行光合作用与呼吸作用，瓶内溶氧量的变化即海带净光合作用所带来的氧气含量变化，故净光合速率可表示为（B-A）/（t·w）100%；研究呼吸作用时，需要将装置进行遮光处理，防止海带进行光合作用影响检测；

②据图可知，Cu2+浓度为 1．00mg/L 时，净光合速率小于0，即呼吸耗氧率大于光合产氧率；此浓度下的呼吸速率与Cu2+浓度为 0．50mg/L 下的呼吸速率相同，但净光合速率小于Cu2+浓度为 0．50mg/L 下的净光合速率，故Cu2+浓度为 1．00mg/L 时的真光合速率小于Cu2+浓度为 0．50mg/L 下的真光合速率；综合分析，不同浓度的Cu2+均能抑制海带的光合作用；Cu2+在浓度较低时，促进海带的呼吸作用，Cu2+在浓度较高时，抑制海带的呼吸作用；

（3）根据题干信息可知，Cu2+对光合速率的影响大于呼吸作用，故可判断Cu2+对线粒体的破坏较小。