Question

1．圖1表示綠色植物葉肉細胞中發(fā)生的兩種物質(zhì)代謝過程，圖中C₃代表含有3個碳原子的有機化合物；圖2是研究葉肉細胞中上述兩種物質(zhì)代謝過程的實驗裝置，在密閉小室內(nèi)放有一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，緩沖液能補充CO₂，保持小室內(nèi)二氧化碳濃度穩(wěn)定在0.03%，小室內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細管內(nèi)水柱的移動距離測得．請據(jù)圖回答下列問題．

（1）若圖1中C₃為丙酮酸，則過程①發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，在①②過程中都產(chǎn)生[H]和ATP．
（2）在光照條件下，磷酸分子在葉綠體中的移動方向是葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）用圖2所示的裝置研究③④過程時，刻度毛細管內(nèi)水柱移動的距離表示葉肉細胞進行光合作用釋放O₂的量．
（4）若用圖2裝置測定葉片的呼吸速率，則需對裝置做兩處改進：①關(guān)閉光源；
②CO₂緩沖液換為適宜濃度的NaOH溶液．
（5）從生長狀況、部位相同的棉花葉片上用打孔器打出大小相同的若干圓形葉片，均分成若干份．抽取葉片細胞內(nèi)的氣體，然后置于不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予相同且適宜的光照等條件（如圖3）．圓葉片進行光合作用釋放氧氣，部分氧氣存在于葉肉細胞內(nèi)和細胞間隙，導(dǎo)致圓葉片上浮．測量圓葉片上浮至液面所需時間，將記錄結(jié)果繪成圖4．

①該實驗的目的是探究CO₂濃度對光合作用速率的影響．
②c點以后曲線上行，原因是濃度過大導(dǎo)致細胞失水影響細胞代謝．

Answer 1

分析 1、圖1是光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，①過程是有氧呼吸的第一階段，葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，②是有氧呼吸的第二階段，丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和還原氫，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，③過程是二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，③是三碳化合物還原形成葡萄糖，④③是光合作用的暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；2、圖是研究光合作用速率的裝置，二氧化碳緩沖液維持密閉玻璃室內(nèi)二氧化碳的壓力，光合作用產(chǎn)生氧氣使密閉玻璃室氣壓升高，液滴右移；
3、光合作用產(chǎn)物淀粉常用碘液檢測，由于葉綠體中的色素對出現(xiàn)的顏色反應(yīng)具有遮蓋作用，葉綠體色素易溶于有機溶劑，所以滴碘鑒定之前，綠葉要用酒精脫色處理．
4、如果用圖2裝置測定葉片的呼吸速率，光合作用產(chǎn)生氧氣，會干擾實驗結(jié)果，因此要進行遮光處理，同時將二氧化碳緩沖液換成氫氧化鈉溶液，吸收有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，液滴移動的距離代表氧氣的吸收量；
5、根據(jù)題干分析實驗的自變量，根據(jù)實驗的自變量判斷實驗?zāi)康�，根�?jù)光合作用的光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化和相互關(guān)系進行分析．

解答 解：（1）①是有氧呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，②是有氧呼吸的第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中；有氧呼吸的第一、第二階段共同的產(chǎn)物是[H]和ATP．
（2）在光照條件下，光反應(yīng)階段消耗磷酸，暗反應(yīng)階段產(chǎn)生磷酸，因此磷酸分子在葉綠體中的移動方向是葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）用圖2所示的裝置研究光合作用速率，光合作用過程產(chǎn)生的氧氣使密閉容器內(nèi)氣壓升高，刻度毛細管內(nèi)水柱移動的距離表示葉片光合作用釋放的氧氣量．
（4）有氧呼吸過程吸收氧氣釋放二氧化碳，光合作用釋放氧氣吸收二氧化碳，因此為了消除光合作用的影響，在測定有氧呼吸速率時應(yīng)該關(guān)閉光源，同時將裝置中的
二氧化碳緩沖液換成氫氧化鈉溶液，吸收有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳．
（5）分析題干可知，該實驗的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液中，且光照條件等適宜，因此該實驗的目的是探究二氧化碳濃度對光合作用的影響；分析題圖4可知，在一定的范圍內(nèi)隨NaHCO3溶液濃度升高，光合作用速率升高，由于b點比a點二氧化碳濃度高，暗反應(yīng)過程中二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物過程消耗的五碳化合物多，光照條件不變，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP不變，三碳化合物還原形成五碳化合物的速率不變，因此五碳化合物含量降低；，超過一定濃度后，隨NaHCO3溶液濃度的升高，光合作用速率減弱，說明NaHCO3溶液濃度過大導(dǎo)致細胞失水影響光合作用進行．
故答案為：
（1）細胞質(zhì)基質(zhì)[H]和ATP
（2）葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜
（3）葉肉細胞進行光合作用釋放O₂的量
（4）①關(guān)閉光源    �、贑O₂緩沖液換為適宜濃度的NaOH溶液
（5）①探究CO₂濃度對光合作用速率的影響
②濃度過大導(dǎo)致細胞失水影響細胞代謝

點評 本題是知識點是光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，細胞呼吸速和光合速率率測定實驗，影響光合作用的因素的探究，對于光合作用與呼吸作用的過程、光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系、影響光合作用與呼吸作用的因素的掌握和應(yīng)用，并把握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．