Question

【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），在特定条件下培养莱茵衣藻，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，请从光合作用物质转化的角度分析其原因_______________________________________________________________。

（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茵衣藻产氢量。

Answer 1

【答案】（1）类囊体薄膜

（2）促进 添加CCCP的完全培养液 添加CCCP的缺硫培养液

（3）莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2，参与暗反应的[H]减少，有机物的生成量减少

（4）氧气抑制产氢酶的活性

【解析】

（1）光合作用分光反应和暗反应，光反应吸收光能，其中光反应的场所是叶绿体的类囊体膜。

（2）完全培养液的A组即标准对照组与B组缺硫的实验组相比，产氢总量结果是B组＞A组，说明B组缺硫组产氢多，说明缺硫促进产氢。实验设计中应遵循单因子变量和等量原则。在探究CCCP有无对莱茵衣藻产氢的影响时，可设置完全培养液和加CCCP培养液两个培养实验，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，可在此基础上再添加CCCP的缺硫培养液的培养实验。

（3）结合题意，根据光合作用的全过程，若反应产氢则会导致参与暗反应的[H]减少，那么暗反应中对三碳化合物的还原量减少，导致有机物合成量减少，从而造成莱茵衣藻生长不良。

（4）莱茵衣藻的产氢酶对氧气极为敏感，当有氧存在时抑制了产氢酶的活性，使氢产生减少。