Question

【題目】請閱讀下面的文章，回答相關問題：

諾貝爾獎委員會在1988年宣布光合作用研究成果獲獎的評語中稱“光合作用是地球上最重要的化學反應”．光合作用受到如此重視，其原因是在人們目前已知的宇宙星體中，只有地球表層有一個由大量生物形成的生物圈在運轉，而其形成和維持都需要依靠光合作用提供的有機物和氧氣．

早在20世紀80年代就有研究者提出了人工光合作用的概念，它是模擬自然界的光合作用過程，利用光能分解水制造氫氣，或固定二氧化碳制造有機物．2015年，科學家構建了一套由納米線和細菌組成的獨特系統(tǒng)，該系統(tǒng)可捕捉到尚未進入空氣中的二氧化碳，這一過程模擬自然界的光合作用．在自然界中，植物利用太陽能將二氧化碳和水轉化成碳水化合物．不過，人工光合作用的想法則將二氧化碳和水轉換為醋酸酯，而醋酸酯是很多生物合成反應的基礎．該技術的關鍵之一是S．ovate細菌，這是一種很好的二氧化碳催化劑，能生成醋酸，而醋酸能用于生產(chǎn)各種化工品，包括可與汽油相媲美的燃料﹣﹣丁醇．

在近似自然陽光照射200小時的環(huán)境下，科學家團隊實現(xiàn)的太陽能轉化率為0.38%，這與自然界（光合作用）葉片的轉化率相同．科學家正在研發(fā)第二代系統(tǒng)，太陽能﹣化學能轉化率為3%．如果有一天用劃算的成本，將轉化率提升到10%，這項技術就能實現(xiàn)商業(yè)化．

隨著社會的不斷進步，全球能耗也在逐年增加，據(jù)預測到2050年世界能源需求量將達到2000年的兩倍．同時化石能源的大量使用帶來了一系列環(huán)境和生態(tài)問題，二氧化碳的大量排放已導致嚴重的溫室效應，并引起全球性的氣候變化．面對全球變暖、化石燃料目益枯竭的問題，人工光合作用以取之不盡的太陽能為能量來源，在不排出二氧化碳的情況下合成化學物質(zhì)，是一種具有重要意義的能源轉換方式．

（1）光合作用作為地球上最重要的化學反應，在自然界中主要在植物體內(nèi)進行，光合作用的場所為植物細胞中的__．

（2）自然界的光合作用和人工光合作用都有共同的原料，即利用__和水來合成有機物，從而實現(xiàn)從__能向化學能的轉化．

（3）文中人工光合作用的實現(xiàn)過程，依賴于S．ovate細菌，它的結構與下列哪種生物的結構更為相似__．

A．噬菌體 B．酵母菌 C．衣藻 D．大腸桿菌

（4）化石燃料的大量使用帶來了一系列環(huán)境和生態(tài)問題，如溫室效應的日益加劇．導致溫室效應的主要氣體為__．

（5）請你列舉出一項人工光合作用的應用前景：__．

Answer 1

【答案】 葉綠體 二氧化碳 光能 D 二氧化碳 ①面對全球變暖、化石燃料日益枯竭的問題，人工光合作用以取之不盡的太陽能為能量來源，在不排出二氧化碳的情況下合成化學物質(zhì)，是一種具有重要意義的能源轉換方式．②人工光合作用的想法則將二氧化碳和水轉換為醋酸酯，而醋酸酯是很多生物合成反應的基礎．醋酸能用于生產(chǎn)各種化工品，包括可與汽油相媲美的燃料﹣﹣丁醇

【解析】（1）綠色植物的光合作用是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水合成有機物，釋放氧氣，同時把光能轉變成化學能儲存在合成的有機物中的過程。葉綠體是光合作用的場所，是能量轉換器。

（2）自然界的光合作用和人工光合作用都有共同的原料，即利用二氧化碳和水來合成有機物，從而實現(xiàn)從光能向化學能的轉化。

（3）噬菌體又叫細菌病毒，屬于病毒，病毒無細胞結構，A不符合題意；
酵母菌屬于真菌，細胞內(nèi)有成形的細胞核，B不符合題意；
衣藻是單細胞生物，有細胞結構，且細胞內(nèi)有成形的細胞核，C不符合題意；

大腸桿菌是一種細菌，屬于原核生物，D符合題意。

（4）化石燃料的大量燃燒，造成大氣中二氧化碳含量不斷上升，從而引起溫室效應。產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮等污染物溶于雨水，會形成酸雨。

（5）①面對全球變暖、化石燃料日益枯竭的問題，人工光合作用以取之不盡的太陽能為能量來源，在不排出二氧化碳的情況下合成化學物質(zhì)，是一種具有重要意義的能源轉換方式。 ②人工光合作用的想法則將二氧化碳和水轉換為醋酸酯，而醋酸酯是很多生物合成反應的基礎。醋酸能用于生產(chǎn)各種化工品，包括可與汽油相媲美的燃料——丁醇（答案合理即可得分）。