专题二 争分突破1 光合作用的原理-【创新大课堂】2026年高考二轮生物专题复习

争分突破1 光合作用的原理 1．探索光合作用原理的部分实验 2．光合作用的原理 Ⅰ.光反应 (1)光合色素(PSⅡ和PSⅠ)的主要功能是吸收、传递、转化光能，其吸收的光能有两个方面的用途：一是将水分解产生氧和H＋，氧直接以氧分子的形式释放出去，H＋与氧化型辅酶Ⅱ(NADP＋)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；二是在有关酶的作用下，提供能量促使ATP的合成。 (2)物质变化 ①2H2O―→O2＋4H＋＋4e－ ②NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ③ADP＋Pi＋能量ATP 小结　电子的最初供体是水，最终受体是NADP＋，电子传递的最终产物是NADPH。 (3)能量变化 在PSⅡ中，日光激发叶绿素中的电子由低能状态转化为高能状态，随后能量转移到ATP中。高能电子再转化为低能电子，进入PSⅠ，PSⅠ中的能量变化为光能→电能→NADPH中的化学能。 拓展　(1)质子浓度(电化学)梯度的建立 ①PSⅡ在类囊体的囊腔侧进行水的光解产生H＋； ②质体醌将一些H＋逆浓度梯度从基质运进类囊体腔； ③另一些H＋在基质中和NADP＋形成NADPH。 (2)合成ATP 类囊体膜的磷脂双分子层对质子高度不通透，因此类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度流出释放的能量来合成ATP。 Ⅱ.暗反应 (1)物质变化 ①CO2固定：CO2＋C52C3 ②C3的还原：2C3(CH2O)＋C5 (2)光合产物的主要形式 光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是非还原糖性质较稳定。 3．光反应和暗反应的联系 (1)NADPH的作用：作为活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 (2)ATP和还原型辅酶在叶绿体、细胞质基质、线粒体间的转移方向 ①ATP和还原型辅酶Ⅱ在叶绿体、细胞质基质间的转移方向：叶绿体产生的ATP基本不转移至细胞质基质，NADPH能转移至细胞质基质中，细胞质基质中的ATP和NADPH都能转移至叶绿体中。 ②ATP和还原型辅酶Ⅰ在细胞质基质、线粒体间的转移方向：线粒体产生的ATP和NADH都可以转移至细胞质基质中，细胞质基质中的ATP不转移至线粒体中，NADH能转移至线粒体中。 【易错辨析】 判断下列有关光合作用的叙述 (1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢(　×　) 提示：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快。 (2)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰(　√　) (3)植物工厂常采用无土栽培技术，应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同(　×　) 提示：为保证植物的根能够正常吸收水分，应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度。 (4)类囊体产生的ATP和O2，参与CO2的固定与还原(　×　) 提示：类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于细胞呼吸或释放到周围环境中。 (5)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降(　√　) 1．(2024·河北，19节选)高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图所示。 (1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中 光可被位于叶绿体 上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还原转化为 和 。 与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。 (2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是 。 答案　(1)蓝　类囊体薄膜　C5　糖类　紫外光　(2)无水乙醇　叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰 解析　(1)叶绿体吸收光能的4种色素分布在类囊体的薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。紫外光、蓝光和绿光中蓝光可被叶绿体类囊体的薄膜上的色素高效吸收后用于光反应，暗反应中一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后，一些接受能量并被还原的C3在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的紫外光较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。 (2)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，为了排除类胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光。 2．(2025·四川高考)在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200 μmol·m－2·s－1，CO2浓度约为400 μmol·mol－1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。 组别 光照强度μmol·m－2·s－1　 CO2浓度 μmol·mol－1 净光合速 率μmol·m－2·s－1 气孔导度mol·m－2·s－1 叶绿素含量mg·g－1　 对照 200 400 7.5 0.08 42.8 甲 400 400 14.0 0.15 59.1 乙 200 800 10.0 0.08 55.3 丙 400 800 17.5 0.13 65.0 注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关。 (1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用 提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择 (填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。 (2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的 ，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是 。 (3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择 ，依据是 。 答案　(1)无水乙醇　红光　(2)ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原性辅酶Ⅱ)　环境/外界/温室/提供/补充的CO2更多　(3)光照强度加倍/光强加倍　甲>乙(乙<甲)的光合作用速率(净光合作用速率)，光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大 解析　(1)叶绿素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用无水乙醇提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。 (2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原性辅酶Ⅱ)，从而提高了净光合速率。甲组和丙组的光照强度相同，丙组的二氧化碳浓度是甲的二倍，与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是环境/外界/温室/提供/补充的CO2更多。 (3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，甲>乙(乙<甲)的光合作用速率(净光合作用速率)，光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大，故若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择光照强度加倍/光强加倍。 3．(2025·山东高考)高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 (1)叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。 (2)据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质且被3H 标记的物质有H2O、 。离心收集绿藻并重新放入含HO的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O 标记的气体有 。 (3)据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。 答案　(1)磷脂双分子层　基粒　(2)H2O　丙酮酸、[H]　O2、CO2　(3)途径①以电能的方式耗散光能，途径②以热能的方式耗散光能 解析　(1)叶绿体膜属于生物膜，其基本支架是磷脂双分子层。叶绿体中含有许多由类囊体堆叠而成的基粒，扩展了受光面积。 (2)据题图可知，H2O光解产生电子，电子的受体为NADP＋，因此生成NADPH所需的电子源自于H2O。用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，3H会通过光合作用进入产物葡萄糖中，使葡萄糖被3H标记，以该葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，经有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸和[H]均会被3H标记，丙酮酸进入线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段时分解产生[H]，故在线粒体基质中被3H标记的物质有H2O、丙酮酸和[H]。将离心收集的绿藻重新放入含有HO的培养液中，在适宜的光照条件下继续培养，绿藻中的HO经过光合作用产生了18O2；而18O2中的18O可通过有氧呼吸第三阶段进入H2O中，再通过有氧呼吸第二阶段可进入CO2中，故绿藻产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 (3)据题图可知，过剩的光能可通过途径①以电能的方式耗散；还可通过途径②以热能的方式耗散，减轻光合系统的损伤。 4．(2025·江苏高考)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题： (1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。 (2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5 μL类囊体悬液溶于995 μL的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3 μg/mL，则类囊体的浓度为 μg/mL。 (3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有 。 (4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度 (填“变强”“不变”或“变弱”)，说明类囊体膜具有的功能有 。 (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有 答案　(1)叶绿体　缓冲　(2)无水乙醇　600 (3)H＋、NADPH、ATP　(4)变强　转运H＋ (5)暗反应相关的酶、C5、CO2、ATP、NADPH等　 解析　(1)类囊体位于叶绿体中，故细胞破碎后，还需要在低渗溶液中涨破叶绿体膜，获得类囊体，为保持其活性，需加入缓冲溶液重新悬浮，并保存备用。 (2)根据叶绿素能溶于无水乙醇等有机溶剂的特点，可将5 μL类囊体悬液溶于995 μL的无水乙醇溶液中。由于1 mL＝1 000 μL，所以5 μL的类囊体悬液中含有叶绿素3 μg/mL×1 mL＝3(μg)，则1 μL的类囊体悬液中含有叶绿素3 μg÷5＝0.6(μg)，类囊体的浓度为0.6 μg/μL＝600 μg/mL(易错点：注意mL和μL之间的单位换算)。 (3)类囊体膜是光合作用中光反应的场所，类囊体薄膜上可发生水的光解，产生H＋、释放氧气、合成NADPH和ATP，其中H＋、NADPH、ATP可能对后续实验产生影响。 (4)在适宜光照下，类囊体膜上的光合色素吸收光能以后，产生高能电子，驱动类囊体膜上的质子泵将人工细胞质中的H＋运进类囊体腔，人工细胞质中pH增大，荧光强度变强，可说明类囊体膜具有转运H＋的功能。 (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应(即暗反应)生成糖类的实验研究，理论上还需要提供暗反应所需的多种酶以及C5、CO2、ATP、NADPH等物质。 1．(2025·河北邯郸三模)甲醛(HCHO)是室内空气污染物的主要成分之一，情况严重时会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病。室内栽培的观赏植物常春藤能够利用甲醛，清除甲醛污染。研究发现，外源甲醛可以作为碳源被整合进入常春藤的光合作用过程中，具体过程如图1所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。回答下列问题： 图1 (1)图1中①过程是卡尔文循环，该循环中物质变化的意义是 。 (2)若要追踪并探明②过程是甲醛的碳同化路径，可采用的方法是 ，细胞产生NADPH的具体场所是 。 (3)甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶，图2表示不同甲醛浓度下该酶的活性相对值。图3表示不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。 ①1个单位甲醛浓度下，常春藤气孔开放程度下降，可溶性糖的含量增加。综合上述信息分析，可能的原因是 (填标号)。 A．甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用 B．气孔导度下降，导致光反应产物积累 C．1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强 D．1个单位甲醛浓度下，从外界吸收的CO2增加 ②高浓度的甲醛胁迫超出了植物抗逆的范围，影响植物的生长。综合分析图2和图3的信息，写出在低浓度甲醛胁迫下，常春藤的抗逆途径： 。 答案　(1)将简单的无机物CO2合成为复杂的有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源　(2)同位素标记法　类囊体薄膜　(3)①AC　②植物通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；同时FALDH的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用 解析　(1)据图分析可知，图示①过程为卡尔文循环。在生态系统的物质循环过程中，生产者通过卡尔文循环能够将简单的无机物CO2合成为复杂的有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源。 (2)要探究甲醛的碳同化途径可使用同位素标记法，图中甲醛是在叶绿体基质中被利用生成CO2的，而产生NADPH的具体场所是类囊体薄膜。 (3)①A．1个单位甲醛浓度下，常春藤气孔开放程度下降，可溶性糖的含量增加。综合上述信息分析，可能的原因是1个单位甲醛浓度下，甲醛经过图1的②过程可以产生CO2供给光合作用，A正确；B．气孔导度下降，CO2可能供应不足，光合作用下降，可能会导致光合产物减少，B错误；C．由图2可知，1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强，C正确；D．气孔导度下降，从外界吸收的CO2减少，D错误，故选AC；②据图分析可知，低浓度的甲醛胁迫下，植物一方面通过降低气孔的开放程度来减少甲醛的吸收；另一方面，在降低气孔开放程度的同时，提高FALDH的活性，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用。 2．(2025·广东深圳二模)某研究性学习小组利用新鲜的菠菜叶打出若干个圆形小叶片，经处理后在适宜的光照条件下将其分别放在实验室提供的质量分数为0.5%、1.5%、2.5%、3.5%的碳酸氢钠溶液中，观察叶片上浮情况，实验结果如下表。 碳酸氢钠质量分数(%) 0.5 1.5 2.5 3.5 单位时间内叶片上浮片数(片) 4 18 20 8 回答下列问题： (1)绿叶通过 (填叶片结构)从外界吸收的CO2，最终在叶绿体基质中与C5结合形成C3，接受能量后，被 还原，最终转化为糖类和C5。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作 。 (2)沉降到烧杯底部的圆形小叶片在适宜的条件下一段时间会上浮，小圆叶片上浮的原因是 。 (3)碳酸氢钠溶液浓度超过一定数值后圆形小叶片的光合作用强度反而下降。为探究该问题，小组成员作出假设并进行探究。 ①假设：较高质量分数的碳酸氢钠溶液中，保卫细胞 ，致使光合作用减弱。 ②为验证该假设，设置两组实验，对该植物的气孔开度作检测，检测结果符合预期。 ③若用上述实验中的菠菜叶为材料，验证该假设提出的光合作用减弱原因，你的研究思路是 。 答案　(1)气孔　NADPH　卡尔文循环　(2)叶片在适宜条件下光合作用速率大于呼吸作用，释放氧气，氧气充满细胞间隙，叶片上浮　(3)①通过渗透作用失水气孔开度变小，导致二氧化碳供应不足　③撕取菠菜叶(下表皮)制作临时装片，分别用质量分数为2.5%、3.5%的碳酸氢钠溶液处理，观察气孔开度的变化情况 解析　(1)绿叶需要通过气孔从外界吸收的CO2，在叶绿体基质中与C5结合形成C3，接受能量后，被NADPH还原，最终转化为糖类和C5。暗反应过程也称作卡尔文循环。 (2)小圆叶片上浮的原因是叶片在适宜条件下光合作用速率大于呼吸作用，释放氧气，氧气充满细胞间隙，使叶片上浮。 (3)①较高质量分数的碳酸氢钠溶液中，保卫细胞通过渗透作用失水气孔开度变小，导致二氧化碳供应不足，致使光合作用减弱。 ②要验证该假设提出的光合作用减弱原因是保卫细胞通过渗透作用失水气孔开度变小，导致二氧化碳供应不足，研究思路：撕取菠菜叶(下表皮)制作临时装片，分别用质量分数为2.5%、3.5%的碳酸氢钠溶液处理，观察气孔开度的变化情况。 3．(2025·黑龙江齐齐哈尔二模)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要，图1为叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。科研人员对新疆阿克苏糖心苹果进行探究实验，结果如图2、图3所示，图2中部位百分比指该部位的相对光照强度，图3中搭棚不影响CO2的供给。回答下列问题： 图1 (1)在探索光合作用的原理过程中，希尔通过在 中(有H2O，没有CO2)加入铁盐或其他氧化剂，发现水光解产生了氧气。后来鲁宾和卡门用 的方法研究了氧气来源于H2O之后，阿尔农发现叶绿体可 ，且这一过程总是伴随水的光解。 (2)图1光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，C3接受 释放的能量，继而 成三碳糖，为维持光合作用持续进行，部分C3必须用于再生出 ；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了 个CO2分子。 (3)据图2分析，对果树上部、中部、下部进行采摘的最佳时间分别是 ，上部糖心果率高于其他部位，原因是 。 (4)图3中10月13日之后，果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高，原因是 。 答案　(1)离体叶绿体的悬浮液　同位素示踪　合成ATP　(2)ATP和NADPH　被NADPH还原　C5　12　(3)60天、30天、30天　上部的光照充足，积累的糖类较多　(4)非搭棚处理的果树呼吸速率降低，消耗的营养物质少，积累的有机物多 解析　(1)1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)在光照下可以释放出氧气。后来鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究了氧气来源于H2O之后，阿尔农发现叶绿体可以合成ATP，且这一过程总是伴随水的光解。 (2)在光合作用中，CO2与C5结合产生C3，C3接受ATP和NADPH释放的能量，继而被NADPH还原成三碳糖，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，维持光合作用持续进行。蔗糖是二糖，由一分子葡萄糖和一分子果糖构成，含有12个碳原子，因此每运出一分子蔗糖相当于固定了12个CO2分子。 (3)据图2分析，果树上部、中部、下部的糖心果率分别在60天、30天、30天时最高，对果树上部、中部、下部进行采摘的最佳时间分别是60天、30天、30天；上部糖心果率高于其他部位，原因是上部的光照充足，积累的糖类较多。 (4)图3中10月13日之后，环境温度降低，非搭棚处理的温度比搭棚处理的温度低，那么非搭棚处理的果树呼吸速率降低，消耗的营养物质少，积累的有机物多，因此果树非搭棚处理比搭棚处理的糖心果率高。 4．(2025·河北沧州·三模)富营养化水体的盐负荷高，会影响轮叶黑藻等沉水植物的生理代谢。某实验小组设置了营养盐负荷低的长江河沙(A组)、中富营养化水库的底泥(B组)和重富营养化鱼塘的底泥(C组)3组，分别模拟营养盐负荷低、中及高的3种类型底质，研究不同培养时间下轮叶黑藻的生物量和不同光照强度条件下光合速率的变化，结果如图所示。回答下列问题： (1)水体的氮被轮叶黑藻吸收后，可用来合成 (答出2点)等生物大分子物质。轮叶黑藻的光合色素主要吸收可见光中的 (填光质)。 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的光照强度，在不同生境中，植物的光饱和点可能会发生变化。与营养盐负荷低条件相比，中度营养盐负荷条件下轮叶黑藻的光饱和点 ，此时的光合速率 。 (3)与B组轮叶黑藻相比，C组的生物量较少，原因是 。 (4)基于上述研究，该实验小组认为水体盐负荷不是引起轮叶黑藻在富营养化水体中死亡的危险因素，其依据是 。 答案　(1)DNA、RNA、蛋白质、酶　红光和蓝紫光　(2)与其相同　较大　(3)C组轮叶黑藻的光合速率较低，积累的有机物少　(4)培养后，C组轮叶黑藻的生物量和光合速率均高于A组的，说明在营养盐负荷高时轮叶黑藻能正常生长 解析　(1)DNA、RNA、蛋白质、酶等大分子物质中均含有N元素，水体的氮被轮叶黑藻吸收后，可用来合成DNA、RNA、蛋白质、酶等大分子物质，光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)根据实验结果可知，与营养盐负荷低条件相比，中度营养盐负荷条件下轮叶黑藻的光饱和点与其相同，此时光合速率较大。(3)C组轮叶黑藻的光合速率低于B组的，轮叶黑藻积累的有机物少，因此C组轮叶黑藻的生物量比B组的少。(4)C组的条件为重富营养化，培养后轮叶黑藻的生物量和光合速率均高于A组的，说明在营养盐负荷高时轮叶黑藻能正常生长，因此水体盐负荷不是引起轮叶黑藻在富营养化水体中死亡的危险因素。 5．(2025·玉林高三模拟) 某科研团队构建了一套由硅纳米线和细菌组成的人工光合系统，可生产出O2和乙酸盐。硅纳米线阵列可以吸收太阳光，并利用光生成电子传递给负载在硅纳米线上的细菌，作为细菌固定、还原CO2的能量来源。该系统的光能转化效率超过了大部分高等绿色植物的自然光合作用效率，极大地助推了地球温室效应问题的解决。回答下列问题： (1)有些光合细菌光反应的底物是H2O，而有的却是H2S，该人工光合系统中的细菌光反应的底物应该是H2O，作出此判断的理由是 。 若要通过实验验证上述结论，可以采用 法进一步研究。 (2)该人工光合系统的光合作用效率高于大部分高等绿色植物的，从对光能的利用角度分析，其原因是 。 答案　(1)光反应中，水光解可以生成O2，而该人工光合系统生成了O2，因此推测该人工光合系统的光合底物之一是H2O　同位素示踪　(2)绿色植物的光合作用对吸收的光具有选择性，人工光合系统能利用各种波长的光 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $