题目内容
【题目】氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2,[H]可参与暗反应,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。
(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的_______________________。
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。
实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有_____________________作用。
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为_______________________和_______________________。
(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用的物质转化角度分析其原因:莱茵衣藻光反应产生的[H]转化为H2,导致参与________反应的[H]减少,最终导致有机物的生成量_______________。
(4)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是_______________________,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱因衣藻的产氢量。
【答案】类囊体膜 促进 合成CCCP的完全培养基 合成CCCP的缺硫培养基 暗 减少 氧气抑制了产氢酶活性
【解析】
光合作用分为光反应和暗反应,光反应发生的反应有:1水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)2.ATP的形成:ADP+Pi+光能→ATP(为暗反应提供能量),暗反应发生的反应有:1.CO2的固定:CO2+C5→2C3,2.C3的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5,低氧时莱茵衣藻[H]含量低,进而影响光合作用。
(1)色素能够捕获光能,因色素位于类囊体薄膜上,发生的反应为光反应,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)根据实验设计,A组是完全培养液,B组是缺硫培养液,实验结果:B组>A组,B组缺硫产生的氢多,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有促进作用;如探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,各组的设置应为:正常完全培养液、缺硫培养液、合成CCCP的完全培养液,合成CCCP的缺硫培养液,除A、B组外,需增设两实验组,一组是CCCP的完全培养液,一组是合成CCCP的缺硫培养液。
(3)光反应产生[H],作为还原剂用于暗反应C3的还原合成有机物,[H]较少,参与暗反应的[H]减少,有机物生成减少。
(4)由题干可知,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气,而在自然条件下,氧气含量较高,会抑制产氢酶的活性,因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产氢。