Question

【題目】藍(lán)藻是一類分布廣泛的原核生物。藍(lán)藻細(xì)胞能夠吸收水體中的CO2和HCO3-，使細(xì)胞中無(wú)機(jī)碳含量高出胞外500～1000倍以上，其過(guò)程如下圖所示。回答下列問(wèn)題：

（1）藍(lán)藻細(xì)胞吸收胞外CO2的方式是____________，吸收HCO3-的方式是__________。

（2）據(jù)圖可知，向藍(lán)藻培養(yǎng)液中加入一定量的放射性 H14CO3- ， 胞內(nèi)積累 14C 的初始速率_________培養(yǎng)液中H14CO3-生成14CO2的速率。隨著光合作用的進(jìn)行，放射性將先后出現(xiàn)在細(xì)胞中的________等有機(jī)物中。

（3）將藍(lán)藻從黑暗中轉(zhuǎn)移至光照條件下，發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻吸入無(wú)機(jī)碳的速率增加，且在光下吸入無(wú)機(jī)碳的速率遠(yuǎn)大于放氧速率，請(qǐng)據(jù)圖對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行解釋_____________。

（4）在富營(yíng)養(yǎng)化水體中，浮游植物的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致水體中_____________含量較低，而藍(lán)藻在這樣的環(huán)境中仍能高效進(jìn)行光合作用，在水體中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

Answer 1

【答案】自由擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸 大于 C3、糖類、C5（或C3、C5、糖類） 光照下藍(lán)藻進(jìn)行光合作用，ATP產(chǎn)生量增加，主動(dòng)運(yùn)輸吸收HCO3-的速率加快；藍(lán)藻主動(dòng)運(yùn)輸吸收的HCO3-，一部分生成CO2用于光合作用，一部分在胞內(nèi)儲(chǔ)存 CO2（無(wú)機(jī)碳）

【解析】

識(shí)圖可知藍(lán)藻細(xì)胞能夠吸收水體中的CO2和HCO3-，在細(xì)胞內(nèi)CO2既可與參與光合作用又能轉(zhuǎn)化成HCO3-，由此利用光合作用和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸相關(guān)知識(shí)再結(jié)合題文信息做出相關(guān)解答。

（1）據(jù)識(shí)記內(nèi)容可知CO2跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U(kuò)散，無(wú)機(jī)鹽跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞侵鲃?dòng)運(yùn)輸。

（2）依題文可知，“藍(lán)藻細(xì)胞能夠吸收水體中的CO2和HCO3-，使細(xì)胞中無(wú)機(jī)碳含量高出胞外500～1000倍以上”由此胞內(nèi)積累 14C 的初始速率要大于培養(yǎng)液中H14CO3-生成14CO2的速率。光合作用暗反應(yīng)中先進(jìn)行CO2的固定生成C3，接著C3的還原生成糖類、C5等有機(jī)物，所以放射性將先后出現(xiàn)在細(xì)胞中的C3、糖類、C5等有機(jī)物里。

（3）識(shí)圖可知，光照下藍(lán)藻進(jìn)行了光合作用，ATP產(chǎn)生量增加，從而使主動(dòng)運(yùn)輸吸收HCO3-的速率加快；藍(lán)藻主動(dòng)運(yùn)輸吸收的HCO3-，一部分生成CO2用于光合作用，一部分還在胞內(nèi)儲(chǔ)存，所以光照條件下，藍(lán)藻吸入無(wú)機(jī)碳的速率增加，且在光下吸入無(wú)機(jī)碳的速率遠(yuǎn)大于放氧速率。

（4）在富營(yíng)養(yǎng)化水體中，雖然由于浮游植物的迅速增長(zhǎng)導(dǎo)致水體中CO2含量較低，但是水體中無(wú)機(jī)碳含量很高，所以藍(lán)藻仍能高效進(jìn)行光合作用，在水體中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。