Question

【題目】鎘（Cd）是一種土壤中污染范圍較廣的重金屬。研究人員利用上海青進(jìn)行了相關(guān)鎘（Cd）脅迫實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)，在一定濃度的Cd 2+溶液中，短時(shí)間內(nèi)上海青細(xì)胞中葉綠素含量顯著下降，這一變化會(huì)使上海青對(duì)光能的______________產(chǎn)生影響，進(jìn)而抑制光合作用的_________階段。同時(shí)Cd 2+還可通過(guò)抑制光合電子傳遞過(guò)程，使ATP的合成受阻，進(jìn)而抑制暗反應(yīng)中____________過(guò)程。

（2）H2S是目前公認(rèn)的一種氣體信號(hào)分子，為進(jìn)一步研究H2S對(duì)Cd脅迫上海青光合作用的影響機(jī)理，檢測(cè)了不同處理下的Rubp羧化酶（用于固定CO2）活性和葉綠素含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（其中CK為對(duì)照組）。

① 為構(gòu)建體外測(cè)定Rubp羧化酶活性的反應(yīng)體系，除了 Rubp羧化酶、緩沖物質(zhì)與酶保護(hù)劑外，下列哪些成分及相關(guān)條件也是必需的？ _________(填標(biāo)號(hào))。

A、ATP B、NADPH C、C3 D、C5 E、適宜的光照 F、適宜的溫度 G、一定的濃度的CO2

② 結(jié)合圖分析，H2S能________Cd脅迫對(duì)上海青光合作用的影響，其機(jī)理是：_________。

Answer 1

【答案】吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換 光反應(yīng) C3的還原 D F G 緩解 提高葉綠素含量，促進(jìn)了光反應(yīng)，提高了Rubp羧化酶的活性，促進(jìn)CO2的固定和利用，一定程度上促進(jìn)了碳反應(yīng)

【解析】

光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。

圖中顯示Cd降低了光合色素和Rubp羧化酶的活性，而加入H2S后可以緩解Cd的作用。

（1）依題文信息可知，因?yàn)橐欢�濃度�?/span>Cd 2+溶液中，短時(shí)間內(nèi)使上海青細(xì)胞中葉綠素含下降，葉綠素作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，所以上海青吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能受到影響，從而直接抑制光合作用的光反應(yīng)階段；因?yàn)?/span>Cd 2+抑制光合電子傳遞過(guò)程，ATP的合成受阻，無(wú)法為暗反應(yīng)提供能量，所以會(huì)直接抑制暗反應(yīng)中C3的還原。

（2）①構(gòu)建體外測(cè)定Rubp羧化酶活性的反應(yīng)體系，Rubp羧化酶是催化C5和CO2結(jié)合生成C3，所以在這個(gè)階段的的反應(yīng)中需要C5、適宜的溫度和一定的濃度的CO2。

故選DFG。

②比較圖中數(shù)據(jù)加入Cd后葉綠素含量和Rubp羧化酶活性大幅度降低，而加入H2S和Cd后發(fā)現(xiàn)葉綠素含量有所升高，Rubp羧化酶活性略微上升，所以H2S能夠緩解Cd脅迫對(duì)上海青光合作用的影響的機(jī)理是提高葉綠素含量，促進(jìn)了光反應(yīng)，提高了Rubp羧化酶的活性，促進(jìn)CO2的固定和利用，一定程度上促進(jìn)了碳反應(yīng)。