Question

13．光合作用和細胞呼吸是植物的重要生命活動，結(jié)合有關(guān)知識回答下列問題．
（1）綠色植物不僅給人視覺上的享受，還可通過自身光合作用凈化空氣．圖1為光合作用發(fā)生的細胞結(jié)構(gòu)及物質(zhì)變化，請回答下列問題：
a．葉綠素a存在于圖中①類囊體薄膜上，可利用紙層析法（填方法）將其從葉綠體色素提取液中分離．
b．對葉綠體各個部位磷酸含量分析，圖中[]④葉綠體基質(zhì)部位的磷酸含量最高，ADP的轉(zhuǎn)運方向是④→①（利用圖中數(shù)字和箭頭回答）．
（2）以測定的CO₂吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結(jié)果如下表所示：

溫度	5℃	10℃	20℃	25℃	30℃	35℃
光照條件下CO2 吸收量/mg•h-1	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗條件下CO2 釋放量/mg•h-1	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

①度在25～30℃間光合作用制造的有機物總量逐漸增加？（填“增加”或“減少”）．
②假設(shè)細胞呼吸晝夜不變，植物在25℃時，一晝夜中給植物光照15h，則一晝夜積累的有機物的量為34.8mg．
（3）如果用如圖2所示的裝置來探究光照強度和光合作用速率的關(guān)系，且測量指標(biāo)為裝置中O₂含量的變化，則該裝置需要進行適當(dāng)修改，具體修改措施是將小燒杯中的蒸餾水換成CO₂緩沖液或碳酸氫鈉溶液．為使測得O₂的變化量更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對照裝置，對照裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入死的植物幼苗和CO₂緩沖液．如何控制光照強度改變光源與裝置的距離或改變燈泡的功率．

Answer 1

分析 植物在黑暗條件下，只進行呼吸作用，故黑暗條件下CO₂的釋放量表示呼吸作用速率；在光照條件下，光合作用和呼吸作用同時進行，故光照條件下測得的CO₂吸收量表示凈光合作用速率．
據(jù)圖分析：圖1中，①葉綠體基粒，②是葉綠體內(nèi)膜，③是葉綠體外膜，④是葉綠體基質(zhì)，A是有機物．圖2是探究光照強度對光合作用的影響的實驗裝置．

解答 解：（1）a、光合作用的色素存在于葉綠體基粒的類囊體薄膜上，分離光合作用的色素常用紙層析法．
b、光合作用的暗反應(yīng)中消耗ATP，產(chǎn)生ADP和磷酸，所以④葉綠體基質(zhì)中的磷酸含量較高．此時ADP的轉(zhuǎn)運方向是④葉綠體基質(zhì)向基粒①轉(zhuǎn)移．
（2）①植物制造的有機物為光合作用總量=凈光合作用速率+呼吸作用速率，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，25℃時總光合速率=3.7+2.3=6；30℃時總光合速率=3.5+3=6.5，故溫度在25～30℃間光合作用制造的有機物總量逐漸增加．
②假設(shè)呼吸速率不變，植物在25℃時，一晝夜中植物積累量為凈量（可用CO₂凈量表示），吸收的CO₂凈量=3.7×15-2.3×9=34.8mg．
（3）若用該圖裝置來探究光照強度對光合作用速率的影響，且測量指標(biāo)為裝置中氧氣含量的變化，則該裝置需要進行適當(dāng)修改，將小燒杯中的蒸餾水換成CO₂緩沖液或碳酸氫鈉溶液，以穩(wěn)定二氧化碳的濃度，為使測得的O₂變化量更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對照裝置，對照裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入死的植物幼苗和CO₂緩沖液，以消除偶然因素對實驗結(jié)果的影響．可以通過改變光源與裝置的距離或改變燈泡的功率來控制光照強度．
故答案為：
（1）a．類囊體薄膜　紙層析法 
b．④葉綠體基質(zhì)  �、堋�①
（2）①增加　   ②34.8 mg
（3）將小燒杯中的蒸餾水換成CO₂緩沖液或碳酸氫鈉溶液   死的植物幼苗和CO₂緩沖液    改變光源與裝置的距離或改變燈泡的功率

點評 本題的知識點是溫度、光照強度對光合作用的影響，植物的生長發(fā)育與實際光合作用、凈光合作用、細胞呼吸的關(guān)系，主要考查學(xué)生設(shè)計并完善實驗，處理實驗結(jié)果獲取結(jié)論的能力．