Question

我国土地面积的1/5受到重金属的污染，镉盐因溶解度高，在水中多以离子状态存在，对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍生理的影响，结果见下图。对实验数据分析时发现MDA(膜脂分解最重要的产物之一）的含量与镉浓度呈正相关。请回答下列问题。

（1）由图可知，该实验的自变量为__________，由图甲得出的结论是_________________________。

（2）可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标。图乙中，在O〜5mg/kg镉浓度条件下，植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势，进而植物的代谢增强，原因可能是少量的镉被紫萍吸收后，贮存在_________（填细胞器）中，不会对主要生理过程产生危害；镉浓度超过5mg/kg时，通过破坏可溶性蛋白的_________使其溶解性下降，因此对光合作用中_________________阶段的影响更大。

（3）由MDA含量与镉浓度的关系可推测：镉可能是通过破坏__________（结构）影响___________反应阶段，降低光合速率；同时也可能通过破坏________________影响呼吸作用第三阶段的进行。

Answer

镉的浓度和处理时间 随着镉浓度的增大，叶绿素的含量逐渐降低，叶绿素a受影响的幅度更大 液泡 空间结构 暗反应 类囊体薄膜（或基粒） 光 线粒体内膜

【解析】试题分析：据甲图可知，随着镉浓度的增加，叶绿素a和叶绿素b的含量逐渐减少；图乙表示在O〜5mg/kg镉浓度条件下随着镉浓度的增加可溶性蛋白含量增加，在5〜60mg/kg镉浓度条件下随着镉浓度的增加可溶性蛋白含量减少，同一镉浓度条件下，处理时间越长可溶性蛋白的含量越少；据两图可知实验的自变量是镉的浓度和处理时间。

（1）据试题分析可知该实验的自变量为镉的浓度和处理时间；据图甲得出的结论是随着镉浓度的增大，叶绿素的含量逐渐降低，叶绿素a受影响的幅度更大。

（2）据图乙可知在O〜5mg/kg镉浓度条件下随着镉浓度的增加可溶性蛋白含量增加，可能是少量的镉被紫萍吸收后，贮存在液泡中；在5〜60mg/kg镉浓度条件下随着镉浓度的增加可溶性蛋白含量减少，可能是镉破坏可溶性蛋白的空间结构从而使其含量减少；，光合作用中暗反应需要大量的酶（化学成分是可溶性蛋白质）催化，因此对暗反应影响更大。

（3）据题干发现MDA(膜脂分解最重要的产物之一）的含量与镉浓度呈正相关，所以据MDA含量与镉浓度的关系可知，镉可能是破坏叶绿体的类囊体薄膜，使叶绿素a和叶绿素b的含量减少，从而降低了光反应强度；也可能会破坏线粒体内膜结构，使有氧呼吸第三阶段缺乏相关的酶导致其强度减弱。