Question

【題目】下列表示的是某成熟植物細(xì)胞代謝的某些過程，請(qǐng)根據(jù)題意回答問題。（圖中數(shù)字代表物質(zhì)，a、b、c代表細(xì)胞器）。

（1）該植物細(xì)胞發(fā)生滲透吸水的外在條件是___________________________________。

（2）與光合作用有關(guān)的色素存在于細(xì)胞器_________（用字母表示），分離色素的方法是____。

（3）圖中⑤代表的物質(zhì)其分子結(jié)構(gòu)簡式是_____________________。

（4）將一株植物放置于密閉的容器中，用紅外測(cè)量儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)間均為1小時(shí)，測(cè)定的條件和結(jié)果如圖乙所示（數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得），據(jù)此回答：

在25℃、2klx光照條件下，該植物10小時(shí)光合作用積累的葡萄糖____________mg，若此時(shí)降低外界CO2的濃度，細(xì)胞質(zhì)ATP、[H]含量會(huì)___________，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度改變也會(huì)影響此植物的光合作用。請(qǐng)以該種植物為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溫度對(duì)該植物凈光合作用的影響。_____________________（要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）

Answer 1

【答案】細(xì)胞液（a）中濃度大于外界溶液濃度 b 紙層析法 A―P～P～P 300mg 增加 將該植物隨機(jī)均分為兩組，編號(hào)為甲、乙；甲放入15℃密閉的容器中，乙放入25℃密閉的容器中，兩組給予相同且適宜濃度的CO2，在3千勒克司光照條件下培養(yǎng)；每隔1小時(shí)，用紅外測(cè)量儀測(cè)量容器中CO2含量的變化。預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果甲組密閉容器中CO2變化量小于乙組。

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：

1、在甲圖中細(xì)胞器b吸收光照，將①②轉(zhuǎn)變成葡萄糖，可推知：細(xì)胞器b是葉綠體，①是水分子、②是二氧化碳；同時(shí)可以推知：細(xì)胞器a具有調(diào)節(jié)滲透壓的功能，是液泡；K+在⑤協(xié)助下進(jìn)入細(xì)胞中，可推知⑤是能量；葡萄糖變成④，并加入c與③生成⑤⑥，可推知：細(xì)胞器c是線粒體、③是氧氣、④是丙酮酸、⑥是二氧化碳。

2、據(jù)圖乙分析，縱坐標(biāo)上二氧化碳的吸收量表示凈光合作用吸收二氧化碳的量，在光照強(qiáng)度為0kLx時(shí)，曲線與縱坐標(biāo)相交點(diǎn)表示呼吸作用強(qiáng)度。真正光合作用強(qiáng)度=凈光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度，積累葡萄糖的量=凈光合作用生成葡萄糖的量。

（1）細(xì)胞器a具有調(diào)節(jié)滲透壓的功能，是液泡。植物細(xì)胞發(fā)生滲透吸水的外在條件是細(xì)胞液（a）中濃度大于外界溶液濃度。

（2）綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是葉綠體，細(xì)胞器b是葉綠體。分離色素時(shí)，用紙層析法，不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越大，隨著層析液擴(kuò)散的速度越快。

（3）圖中⑤代表的物質(zhì)是ATP，其分子結(jié)構(gòu)簡式是A―P～P～P。

（4）若該植物在充分光照下積累的有機(jī)物都是葡萄糖，在25℃、2千勒克司光照條件下，求該植物在充分光照下10小時(shí)總共積累葡萄糖，這道題要求的是凈光合作用量。由于圖乙中縱座標(biāo)中的數(shù)值為凈光合作用量，所以就可以由圖中數(shù)據(jù)直接推算。22.4mL二氧化碳換算為1mmol二氧化碳，根據(jù)光合作用反應(yīng)式可知，產(chǎn)生的葡萄糖為1/6mmol，換算后應(yīng)為10×1/6×180=300mg。

降低外界CO2的濃度，光合作用中二氧化碳固定生成C3含量降低，C3還原利用ATP、[H]減少，光反應(yīng)生成ATP、[H]不變，所以細(xì)胞質(zhì)中ATP、[H]含量會(huì)增加。

驗(yàn)證溫度對(duì)該種植物凈光合作用的影響實(shí)驗(yàn)，自變量是溫度，因變量是植物凈光合作用強(qiáng)度，無關(guān)變量是光照強(qiáng)度、CO2濃度等。實(shí)驗(yàn)可設(shè)置成15℃、25℃兩組溫度，將兩組植物分別放入密閉的容器中，給與相同且適宜濃度的CO2，在3千勒克司光照條件下培養(yǎng)，每隔1小時(shí)，用紅外測(cè)量儀測(cè)量容器中CO2含量的變化。預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在15℃條件下培養(yǎng)的植物密閉容器中CO2變化量小于25℃，從而證明了在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度改變會(huì)影響此植物的光合作用。