Question

4．科学家常用小球藻（一种单细胞的绿藻）为材料研究有关光合作用问题．图1表示光合作用的某过程，图2是在不同NaHCO₃浓度（pH8.5，25℃）条件下测得的小球藻净光合速率曲线．请分析回答：
（1）图1所示过程发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜，产物有氧气（0₂）、[H]（NADPH）、ATP．
（2）图1中的色素种类包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素（叶绿素和类胡萝卜素），该过程完成的能量转换是光能转化为（ATP中）活跃的化学能．
（3）由于弱碱性的培养液中游离CO₂浓度很低，小球藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-获得CO₂．图2中净光合速率达到最大的最低NaHCO₃浓度为120mg•L^-1；在更高浓度下，净光合速率不再增加的主要原因可能是光反应速率的限制，或者是小球藻细胞中CA的量有限．
（4）某科研小组为验证图l过程产生的氧气来自分解的水，制备了含有少量同位素¹⁸O的NaH¹⁸O₃和H₂¹⁸O，并按不同比率供给小球藻培养液，实验结果如下表：

实验组	含18O的成分比率	产生的氧气含18O的比率
1	H218O为0.85%	0.85%
	NaHC18O3为0.61%
2	H218O为0.61%	0.20%
	NaHC18O3为0.57%
3	H218O为0.20%	0.20%
	NaHC18O3为0.40%

实验结果表明产生的氧气含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，与NaHC¹⁸0₃的比率无关．
实验结论是光合作用产生的氧气来自分解的水．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示光合作用中光反应的过程的模式图，图2表示二氧化碳浓度对光合作用的影响的曲线．题表实验的目的是验证光合作用产生的氧气来自分解的水．据此分析作答．

解答 解：（1）图1表示光合作用中光反应的过程，发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜，光反应的产物主要有氧气（0₂）、[H]（NADPH）、ATP．
（2）图1中的色素的种类主要有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素（叶绿素和类胡萝卜素），光反应中的能量转化为光能转化为（ATP中）活跃的化学能．
（3）由图可以看出，达到最大Pn值的最低NaHCO₃浓度为120mg•L^-1．在更高NaHCO₃浓度下，外界因素是CO₂浓度达到了CO₂饱和点，不能吸收更多的CO₂；内部因素是CA量不足，不能催化分解更多的碳酸氢根离子．
（4）根据表中数据分析，实验结果表明产生的氧气含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，与NaHC¹⁸0₃的比率无关，结论是光合作用产生的氧气来自分解的水．
故答案为：
（1）类囊体薄膜    氧气（0₂）、[H]（NADPH）、ATP
（2）叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素（叶绿素和类胡萝卜素）    光能转化为（ATP中）活跃的化学能
（3）120    小球藻细胞中CA的量有限
（4）产生的氧气含¹⁸O的比率和H₂¹⁸O的比率相等，与NaHC¹⁸0₃的比率无关    光合作用产生的氧气来自分解的水

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程及光合作用的物质变化和能量转化的相关知识，意在强化学生对识图识表能力的提高和对光合作用的过程的相关知识的理解与运用，题目难度中等．