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。

Answer 1

【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。