Question

【題目】小球藻是一種單細(xì)胞的綠藻，為研究不同濃度的納米銀對(duì)小球藻光合作用和細(xì)胞呼吸的影響，研究人員用不同濃度的納米銀溶液培養(yǎng)小球藻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。已知酸、堿、重金屬離子、高溫等均會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

納米銀濃度 （mg·L-1）	凈光合速率 （μmolO2·m-2·s-1）	細(xì)胞呼吸速率 （μmolO2·m-2·s-1）	葉綠素a含量 （mg·g-1）
0	8	1	0.070
1	2	0.2	0.038
5	1	0.1	0.018
10	0.5	0.001	0.015

（1）葉綠素a在小球藻細(xì)胞中分布在__________________。在測(cè)定葉綠素a含量時(shí)，首先要對(duì)小球藻細(xì)胞內(nèi)的光合色素進(jìn)行_________，再進(jìn)行定量測(cè)定。

（2）在測(cè)定納米銀對(duì)小球藻細(xì)胞呼吸的影響時(shí)，應(yīng)在_________環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在10mg·L-1納米銀濃度條件下，小球藻的細(xì)胞呼吸速率幾乎完全被抑制，其可能原因主要是納米銀_________。

（3）將培養(yǎng)在1mg·L-1納米銀濃度條件下的小球藻置于0mg·L-1濃度條件下培養(yǎng)，小球藻凈光合速率低于8μmolO2·m-2·s-1，根據(jù)上表從光反應(yīng)的角度推測(cè)，主要的原因是___________________________。

Answer 1

【答案】 葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上 提取、分離 黑暗 會(huì)抑制與小球藻細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性 納米銀抑制小球藻葉綠素a的合成，使葉綠素a含量下降，導(dǎo)致光反應(yīng)速率下降

【解析】本題考查葉綠體中色素的提取與分離、環(huán)境條件對(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸的影響，要求考生能利用所學(xué)知識(shí)解讀表中數(shù)據(jù)，判斷出隨著培養(yǎng)液中納米銀溶液濃度降低，小球藻葉綠素a含量、細(xì)胞呼吸速率、凈光合速率均上升；能根據(jù)題意推理出納米銀對(duì)小球藻的細(xì)胞呼吸和光反應(yīng)的影響，進(jìn)而分析、判斷各小題。

（1）根據(jù)題意可知，小球藻屬于真核藻類(lèi)，因此葉綠素a在小球藻細(xì)胞中分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上。在測(cè)定葉綠素a含量時(shí)，首先要對(duì)小球藻細(xì)胞內(nèi)的光合色素進(jìn)行提取、分離，再進(jìn)行定量測(cè)定。

（2）在測(cè)定納米銀對(duì)小球藻細(xì)胞呼吸的影響時(shí)，應(yīng)避免光合作用對(duì)細(xì)胞呼吸的影響，故應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)題意，酸、堿、重金屬離子、高溫等均會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，故在10mgL-1納米銀濃度條件下，小球藻的細(xì)胞呼吸速率幾乎完全被抑制，其可能原因主要是納米銀會(huì)抑制與小球藻細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性。

（3）表中數(shù)據(jù)表明，隨著培養(yǎng)液中納米銀溶液濃度降低，小球藻葉綠素a含量、細(xì)胞呼吸速率、凈光合速率均上升；將培養(yǎng)在1mgL-1納米銀濃度條件下的小球藻置于0mgL-1濃度條件下培養(yǎng)，小球藻凈光合速率低于8μmolO2m-2s-1，根據(jù)上表從光反應(yīng)的角度推測(cè)，主要的原因是納米銀抑制小球藻葉綠素a的合成，使葉綠素a含量下降，導(dǎo)致光反應(yīng)速率下降。