Question

【題目】海帶是我國北方大規模養殖的食用海藻，具有重要的經濟價值。養殖區重金屬離子超標會造成海帶大幅減產。

（1）研究發現，在一定濃度的 Cu2+溶液中，短時間內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，測定初始時瓶內溶氧量為 A。將瓶口密封置于光下一段時間后，測定瓶內溶氧量為 B。本實驗用單位質量海帶在單位時間內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：_______/（t w） 100%（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，呼吸耗氧率_______光合產氧率，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形態、結構、數量。根據上述實驗信息，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 B-A 遮光 大于 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，促進海帶的呼吸作用，Cu2+在濃度較高時，抑制海帶的呼吸作用 線粒體

【解析】

分析題圖可知，由于用單位質量海帶在單位時間內引起的溶氧量的變化來表示海帶的凈光合速率，所以光照結束時的溶氧量和光照開始時的溶氧量的差值為凈光合作用速率，凈光合作用與呼吸作用之和即為表觀光合作用。

（1）海帶細胞中葉綠素含量下降，會對海帶吸收光能產生影響；直接抑制光合作用的光反應階段；同時ATP的合成受阻，會直接抑制暗反應中C3的還原過程；

（2）①海帶在瓶內同時進行光合作用與呼吸作用，瓶內溶氧量的變化即海帶凈光合作用所帶來的氧氣含量變化，故凈光合速率可表示為（B-A）/（t·w）100%；研究呼吸作用時，需要將裝置進行遮光處理，防止海帶進行光合作用影響檢測；

②據圖可知，Cu2+濃度為 1．00mg/L 時，凈光合速率小于0，即呼吸耗氧率大于光合產氧率；此濃度下的呼吸速率與Cu2+濃度為 0．50mg/L 下的呼吸速率相同，但凈光合速率小于Cu2+濃度為 0．50mg/L 下的凈光合速率，故Cu2+濃度為 1．00mg/L 時的真光合速率小于Cu2+濃度為 0．50mg/L 下的真光合速率；綜合分析，不同濃度的Cu2+均能抑制海帶的光合作用；Cu2+在濃度較低時，促進海帶的呼吸作用，Cu2+在濃度較高時，抑制海帶的呼吸作用；

（3）根據題干信息可知，Cu2+對光合速率的影響大于呼吸作用，故可判斷Cu2+對線粒體的破壞較小。