Question

【题目】科学家用液体培养基对发菜细胞进行培养，通过实验测定在液体培养基中温度对发菜细胞的吸氧和放氧速率的影响(其他条件均恒定），实验结果如图所示。回答下列问题：

（1）在适宜光照下，25℃条件下培养的发菜细胞积累有机物的速率_________(填“大于”“小于”或“等于”)20℃条件下培养的发菜细胞。

（2）若将10g的发菜先置于35℃的光照下10h，再移至20℃的黑暗环境中14h，则该发菜在这24h内共产生__________μmol02，最终使环境中增加_________μmol02。

（3）若在发菜细胞培养过程中，突然停止光照(其他条件不变），则短时间内发菜细胞中C5的含量将_____，其原因是_______________________________。

Answer 1

【答案】 大于 2.16×107 6.6×106 减少 光照停止，导致光反应不能产生[H]和ATP，使C3还原产生C5的过程受阻，而短时间内C02固定消耗C5的速率基本不变(合理即可）

【解析】试题分析：发菜在光照条件下进行光合作用和呼吸作用，黑暗下只进行呼吸作用。结合曲线图，发菜在黑暗下释放氧气的速率即为不同温度下的呼吸速率；发菜在光下吸收的氧气速率即为发菜的净光合速率，随温度在一定范围内升高，净光合速率逐渐增大；在25℃时，达到最大净光合速率（即为130μmol/mg.h），此时，发菜积累有机物速率最快；继续增大温度，发菜净光合速率逐渐减小，至45℃时，净光合速率为0；当温度超过45℃之后，发菜的实际光合速率小于呼吸速率，发菜再次从外界吸收氧气，体内有机物积累逐渐减少。

（1）据图结合前面的分析，25℃时离体发菜细胞的净光合速率最大，有机物的积累最快，即此时的发菜细胞积累有机物的速率大于20℃时积累有机物的速率。

（2）据图分析，离体发菜细胞在35℃时的净光合速率为108μmol/mg.h，呼吸速率为108μmol/mg.h，则10g发菜在此温度下产生的O2总量=（净光合速率+呼吸速率）×10×1000×10=2.16×107μmol；10g发菜在此温度下10h释放氧气的总量为108μmol/mg.h×10×1000×10=10.8×106μmol；由于发菜在黑暗条件下要消耗氧气，所以10g发菜在20℃下14h消耗氧气的总量为30μmol/mg.h×14×1000×10=4.2×106μmol；由此可计算24h内10g发菜产生的氧气使环境中增加的氧气量=10.8×106μmol-4.2×106μmol=6.6×106μmol。

（3）在离体发菜细胞培养过程中，当其他条件不变，突然停止光照时，光反应停止，细胞中ATP和[H]产生停止，导致C3还原产生C5的过程受阻，而CO2的固定消耗C5的速率基本不变，因此短时间内细胞中C5的含量将减少。