Question

16．我國土地面積的$\frac{1}{5}$受到重金屬的污染，鎘鹽因溶解度高，在水中多以離子狀態(tài)存在，對(duì)水生植物的影響尤為嚴(yán)重．某科研小組研究不同濃度的鎘對(duì)水生植物紫萍生理的影響，結(jié)果見圖．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)MDA（膜脂分解最重要的產(chǎn)物之一）的含量與鎘濃度呈正相關(guān)．請回答下列問題．

（1）由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量為鎘的濃度和處理時(shí)間，由圖1得出的結(jié)論是隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大．
（2）可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標(biāo)．圖2中，在0〜5mg/kg鎘濃度條件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，進(jìn)而植物的代謝增強(qiáng)，原因可能是少量的鎘被紫萍吸收后，貯存在液泡（填細(xì)胞器）中，不會(huì)對(duì)主要生理過程產(chǎn)生危害；鎘濃度超過5mg/kg時(shí)，通過破壞可溶性蛋白的空間結(jié)構(gòu)使其溶解性下降，因此對(duì)光合作用中暗反應(yīng)階段的影響更大．
（3）由MDA含量與鎘濃度的關(guān)系可推測：鎘可能是通過破壞類囊體薄膜（結(jié)構(gòu)）影響光反應(yīng)階段，降低光合速率；同時(shí)也可能通過破壞線粒體內(nèi)膜影響呼吸作用第三階段的進(jìn)行．

Answer 1

分析 光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)是水光解產(chǎn)生[H]和氧氣，同時(shí)合成ATP，發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，暗反應(yīng)包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個(gè)過程，三碳化合物還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中．

解答 解：（1）據(jù)圖分析可知，該實(shí)驗(yàn)研究不同濃度的鎘對(duì)水生植物紫萍生理的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為鎘的濃度和處理時(shí)間；分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大；
（2）圖2中，在0〜5mg/kg鎘濃度條件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，進(jìn)而植物的代謝增強(qiáng)，原因可能是少量的鎘被紫萍吸收后，貯存在液泡中，不會(huì)對(duì)主要生理過程產(chǎn)生危害；鎘濃度超過5mg/kg時(shí)，通過破壞可溶性蛋白的空間結(jié)構(gòu)使其溶解性下降，暗反應(yīng)的進(jìn)行需要較多的酶，因此對(duì)光合作用中暗反應(yīng)階段的影響更大；
（3）光合作用的光反應(yīng)場所是葉綠體類囊體的薄膜；呼吸作用的第三階段的場所是線粒體內(nèi)膜．
故答案為：
（1）鎘的濃度和處理時(shí)間        隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大
（2）液泡    空間結(jié)構(gòu)    暗反應(yīng)
（3）類囊體薄膜（或基粒）      光       線粒體內(nèi)膜

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)變化、能量變化和場所，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，影響光合作用的因素等知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并通過題圖曲線進(jìn)行推理、解答問題．