Question

【題目】閱讀下面的材料，完成（1）～（4）題。

《Science》發(fā)表的這項新發(fā)現會導致教科書重寫嗎？

據報道，研究人員發(fā)現了一種新型的光合作用——利用近紅外光進行的光合作用，研究成果于2018年6月在《科學》雜志網站發(fā)表。

地球上絕大多數的放氧光合生物在光合作用過程中利用的都是可見光，但這種新類型光合作用利用的是近紅外光，它廣泛存在于藍（藻）細菌（cyanobacteria，blue-green algae)中。研究人員在澳大利亞赫倫島海灘巖石表面之下幾毫米處發(fā)現了含有葉綠素f的藍（藻）細菌，它們在缺少可見光的條件下也可以借助近紅外光生長。

常見的光合作用利用來自紅光的能量驅動。這一特征存在于我們已知的所有植物、藻類中，因此人們認為紅光的能量為光合作用設定了“紅色極限”。

然而，當一些藍（藻）細菌在近紅外光下生長時，常見的工作系統(tǒng)關閉了，取而代之的是葉綠素f（chlorophyll-f）的系統(tǒng)。在此研究成果公布之前，人們一直認為植物中的葉綠素f只起捕獲光能的作用。新的研究表明，在蔭蔽或者光線較暗的條件下，葉綠素f在光合作用中起著關鍵作用，利用低能量的近紅外光來進行復雜的化學反應，這就是“超越紅色極限”的光合作用。在新的光合作用工作系統(tǒng)中，通常被稱為“輔助色素”的葉綠素f，實際上是在執(zhí)行關鍵的化學步驟，而不是教科書所描述的發(fā)揮輔助作用。

研究人員彼得·伯林森評價：這是光合作用的一個重要發(fā)現，它突破了我們對生命的理解，比爾·盧瑟福教授和英國倫敦帝國理工學院的研究團隊應該得到祝賀，因為他們揭示了光合作用基礎過程的一個新途徑。

這一發(fā)現改變了我們對光合作用基本機制的認識，教科書中的相關內容應該重寫；它擴大了我們尋找外星生命存在的范圍，并為培育更有效利用光能的作物新品種提供了參考。

（1）將你學過的光合作用知識與本文中介紹的新知識進行比較，將不同之處填入下表。

	葉綠素種類	相應的功能
教材知識
本文知識

________

（2）請解釋上述材料中“超越紅色極限”的含義：___________。

（3）本項研究最重要的發(fā)現是：___________________________________。

A． 存在一種新的葉綠素——葉綠素f

B． 具有葉綠素f的生物中沒有其他葉綠素

C． 葉綠素f具有吸收近紅外光的作用

D． 葉綠素f在光合作用中起輔助作用

E． 葉綠素f可作為關鍵色素轉換光能

（4）請結合本文撰寫一段文字，介紹藍（藻）細菌的光合作用。（120字以內）_________________

Answer 1

【答案】

	葉綠素種類	相應的功能
教材知識	葉綠素a、葉綠素b	吸收、利用紅光、藍光
本文知識	葉綠素f	吸收、利用近紅外光

葉綠素f利用低能量的近紅外光來驅動光合作用 E 藍（藻）細菌沒有葉綠體，但其內部的光合片層上具有參與光合作用的色素和酶類。藍（藻）細菌中除含有葉綠素a外，某些還含有葉綠素f，可吸收、利用近紅外光的能量，合成有機物

【解析】

光合作用分為兩個階段進行，在這兩個階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉變?yōu)樘堑姆催^程稱為暗反應。光合作用在葉綠體中進行，光反應的場所位于類囊體膜，暗反應的場所在葉綠體基質。光反應的發(fā)生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。

（1）課本中的葉綠素包含葉綠素a和葉綠素b，而本文知識提到的葉綠素為葉綠素f。相應的功能：教材中葉綠素有吸收和轉化光能的作用，主要吸收紅光和藍紫光，而本文中的葉綠素f可以利用近紅外光。
（2）上述材料中“紅色極限”的含義：波長大于紅光的光波無法驅動光合作用（能量低于紅光的光無法驅動光合作用）。
（3）本項研究最重要的發(fā)現是葉綠素f可作為關鍵色素轉換光能，故選E。
（4）通過分析文章，葉綠素是進行光合作用的主要色素。在高等植物和綠藻細胞中含有葉綠素a、b，能吸收、利用可見光中的紅光和藍光的能量，合成有機物。某些藍（藻）細菌中除含有葉綠素a外，還含有葉綠素f，可吸收、利用近紅外光的能量，合成有機物。