Question

【題目】圖甲是采用黑、白瓶法（黑瓶不透光），分別測定某池塘夏季白天不同深度水層每小時的平均氧濃度變化曲線，縱軸表示水池深度（假定不同深度的水溫不變），橫軸表示瓶中O2的變化量（g/m2·h）；圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。請回答下列問題：

（1）如果選用池塘中的藻類葉片作為質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)除其葉片小而薄外，還有___________。

（2）在光照適宜時，水深2m處每平方米的水藻1小時制造的O2的總量為_______；若將白瓶水藻從3m處移到2m處，則短時間內(nèi)水藻細(xì)胞中C3的含量將_____；水深為__m時，水藻不再進(jìn)行光合作用。

（3）要測得植物在溫度為25℃、光照強(qiáng)度適宜時的真正光合速率，根據(jù)圖乙實(shí)驗(yàn)裝置及必備的溶液（NaHCO3溶液、NaOH溶液）至少需要設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)。一組裝置燒杯中加入NaOH溶液且裝置放在_________條件下，測呼吸作用速率；另一組裝置__________，測__________________。如果NaHCO3溶液濃度逐漸升高，則光合作用的速率的變化是先上升后下降，原因是__________________。

Answer 1

【答案】具有中央大液泡，或有葉綠體便于觀察 3g 減少（或下降） 4 將植物置于黑暗或遮光條件下 放置同種生長狀況相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照強(qiáng)度適宜的密閉環(huán)境中 凈光合速率 NaHCO3溶液濃度逐漸升高，CO2濃度逐漸增加，所以光合作用增強(qiáng)，當(dāng)NaHCO3溶液濃度升高到一定程度，濃度過高，植物細(xì)胞會失水，代謝減慢

【解析】

光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，水光解產(chǎn)生氧氣和還原氫，同時ADP和Pi合成ATP，將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，儲存在ATP中，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程，二氧化碳固定是二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被還原形成五碳化合物和有機(jī)物。

（1）用于觀察質(zhì)壁分離的材料應(yīng)該具有中央大液泡，或有葉綠體，便于觀察。

（2）氧氣制造量是實(shí)際光合作用量+細(xì)胞呼吸的量，黑瓶氧氣的變化為呼吸強(qiáng)度，水深2m時，呼吸消耗量是1.5，白瓶代表氧氣變化凈光合作用強(qiáng)度，2m時凈光合作用的量為1.5，因此實(shí)際光合作用1h制造的氧氣的量是1.5+1.5=3.0g。將白瓶水藻從3m處移到2m處，光照強(qiáng)度增大，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫、ATP多，三碳化合物被還原增加，則短時間內(nèi)水藻細(xì)胞中C3的含量將減少。由圖可知，水深為4m時，水藻不再進(jìn)行光合作用。

（3）要測得植物在溫度為25℃、光照強(qiáng)度適宜時的真正光合速率，需要測定呼吸速率、凈光合速率，一組裝置內(nèi)的小燒杯中放入NaOH溶液，放入植物在黑暗的條件下測定呼吸速率，另一組放置同種生長狀況相同的植物、NaHCO3溶液，并置于光照強(qiáng)度適宜的密閉環(huán)境中，測定凈光合速率；如果 NaHCO3溶液濃度逐漸升高，CO2濃度逐漸增加，所以光合作用增強(qiáng)，當(dāng)NaHCO3溶液濃度升高到一定程度，濃度過高，植物細(xì)胞會失水，代謝減慢，因此光合作用的速率的變化是先上升后下降。