Question

【題目】為驗(yàn)證KHCO3對某植物幼苗光合作用的影響，稱取其幼葉3 g，均分為兩份，分別做如下實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)中使用的氧電極可測量溶液中O2變化的速率)

實(shí)驗(yàn)一:采用差速離心法將一份葉片用來制備葉綠體，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。

實(shí)驗(yàn)二:將另一份葉片切成約1.0 mm×1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于不同濃度的KHCO3溶液中，在適宜光照、20 ℃恒溫條件下，分別用氧電極測定其O2釋放速率。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請回答問題。

（1）在光合作用的光反應(yīng)中，水在光下分解為_______。暗反應(yīng)中CO2的固定是在葉綠體的______完成的。

（2）在適宜光照、溫度和相同KHCO3溶液濃度下，葉綠體的O2釋放速率___（“大于”、“等于”或“小于”）葉切片的O2釋放速率。原因可能是_________________。

（3）為探究第（3）題的原因分析是否正確，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案，請補(bǔ)充:稱取__g上述植物幼葉，切成約1.0 mm×1.0 mm小塊，均分為4組，分別置于0、0.01、0.05、0.1 mol·L-1的KHCO3溶液中，在_______條件下，分別用氧電極測定其_____________。

Answer 1

【答案】[H]、O2 基質(zhì) 大于 葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被呼吸作用消耗 1.5 黑暗、20 ℃恒溫 O2消耗速率(或呼吸速率)

【解析】

實(shí)驗(yàn)一中制備的是葉綠體，該實(shí)驗(yàn)裝置中只進(jìn)行光合作用；而實(shí)驗(yàn)二中是將葉片切成小塊，該實(shí)驗(yàn)裝置既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用。從曲線圖可以看出，隨著KHCO3溶液濃度的升高，葉綠體、葉切片的O2釋放速率均上升，這是由于KHCO3溶液可以提供CO2的結(jié)果，但是實(shí)驗(yàn)一結(jié)果的曲線始終處于實(shí)驗(yàn)二曲線之上，即在相同KHCO3溶液濃度下，葉切片的O2釋放速率小于葉綠體的O2釋放速率，這可能是葉切片要進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣的原因。

（1）在光合作用的光反應(yīng)中，水在光下分解可產(chǎn)生[H]、O2。暗反應(yīng)中CO2的固定是在葉綠體的基質(zhì)中完成的。

（2）在適宜光照、溫度和相同KHCO3溶液濃度下，由于葉切片光合作用產(chǎn)生的O2一部分被呼吸作用消耗，因此葉綠體的O2釋放速率大于葉切片的O2釋放速率。

（3）要探究第（2）題的原因分析是否正確，只需設(shè)置實(shí)驗(yàn)二的對照實(shí)驗(yàn)即可，即其他操作均相同，如葉片的量：由題干可知其原先幼葉3 g，均分為兩份，實(shí)驗(yàn)二幼葉是1.5g，故對照實(shí)驗(yàn)也要稱取1.5g上述植物幼葉，將葉切片放在黑暗、20℃恒溫條件下，來測定其氧氣消耗速率即可。