Question

【题目】虾青素是类胡萝卜素的一种，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等作用。单细胞绿藻中的一种雨生红球藻是天然虾青素含量最高的物种之一。为大面积培养雨生红球藻以获得虾青素，科研人员研究了不同盐浓度对该藻类光合作用的影响，其他条件适宜，实验结果见下表。请回答：

NaCl （mmol/L）	净光合速率（mol/ m2s）	气孔导度（mol/m2s）	胞间CO2浓度（mol/mol）	虾青素含量（mg/g）
10	6.0	0.037	238.4	2.45
30	7.0	0.079	245.2	2.88
50	5.8	0.064	227.8	2.24
70	5.6	0.059	217.6	1.81
90	1.8	0.032	218.4	1.62
110	1.6	0.028	223.1	1.61

（1）雨生红球藻与蓝球藻都能进行光合作用，两者结构上最大的区别是________，两者进行光合作用时，驱动光反应和暗反应的能量分别是________，若将虾青素溶液放在阳光和三棱镜间，从连续光谱中可看到虾青素主要吸收________。

（2）当NaCl浓度为30mmol/L时，若对其进行遮光处理，则叶肉细胞中C3的合成速率________。（填“增大”“减小”或“不变”）

（3）与 NaCl 浓度 30mmol/L 相比，NaCl 浓度为 70mmol/L 时，雨生红球藻的净光合速率下降，请据表分析原因是________，研究人员认为当 NaCl 浓度继续增大时，影响净光合速率的因素可能有非气孔因素，请据表分析研究人员作出此推测的原因是________。

（4）若要进一步获得产生虾青素的最适盐浓度，请简要写明实验思路________。

Answer 1

【答案】是否有成形的细胞核（是否有以核膜为界限的细胞核） 光能、ATP（和 NADPH）的化学能 蓝紫光 减小 气孔导度下降，CO 2 吸收量减少，暗反应速率减弱，净光合速率降低 随NaCl浓度增加，气孔导度继续下降，但胞间CO 2浓度却上升 在NaCl浓度为10mmol/L——50mmol/L之间，缩小浓度梯度进一步实验，其他条件不变，虾青素含量最高所对应的浓度即为最适 NaCl 浓度

【解析】

分析表中数据：随着NaCl浓度的增加，雨生红球藻净光合速率、气孔导度、虾青素含量均表现为先增加后减小的趋势，当NaCl浓度30mmol/L时均出现最大值；而胞间CO2浓度在NaCl浓度10mmol/L-70mmol/L之间表现为先增大后减小，当NaCl浓度大于70mmol/L时，仍表现为增加。

（1）雨生红球藻是真核生物，蓝球藻是原核生物，真核细胞与原核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有由核膜包被的成形的细胞核。两者进行光合作用时，驱动光反应的能量是光能，驱动暗反应的能量是ATP（和NADPH）中的化学能。虾青素是类胡萝卜素的一种，主要吸收蓝紫光。

（2）若对其进行遮光处理，光反应产生的ATP和[H]均会减少，暗反应生成的C5减少，固定的CO2减少，C3的合成速率减小。

（3）由表中数据分析可知，与NaCl浓度30mmol/L相比，NaCl浓度为70mmol/L时气孔导度下降，CO2吸收量减少，使暗反应速率减弱，净光合速率降低。当NaCl浓度大于70mmol/L时，随NaCl浓度增加，气孔导度继续下降，胞间CO2浓度却上升，说明此时影响净光合速率下降的因素可能有非气孔因素。

（4）由表中数据分析，当NaCl浓度为30mmol/L时，虾青素含量最高，若要进一步获得产生虾青素的最适盐浓度，应在NaCl浓度为10mmol/L-50mmol/L之间，缩小浓度梯度进一步实验，其他条件不变，虾青素含量最高所对应的浓度即为最适NaCl浓度。