Question

13．圖中甲為測(cè)定光合作用速率的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液（保證試管內(nèi)二氧化碳濃度穩(wěn)定），試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)刻度管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測(cè)得．在不同強(qiáng)度的光照條件下，測(cè)得的氣體體積如圖乙所示．圖丙為葉肉細(xì)胞中有關(guān)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)模式圖．（注：假設(shè)在不同光照強(qiáng)度下，植物葉片的呼吸速率不變．）
（1）請(qǐng)寫出光合作用的化學(xué)反應(yīng)式．
（2）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度由0漸變?yōu)?.5千勒克斯時(shí)（不同光照強(qiáng)度照射的時(shí)間相等），液滴所在位置應(yīng)在實(shí)驗(yàn)初始標(biāo)記的左側(cè)（填左側(cè)或者右側(cè)）位置處．
（3）對(duì)葉片來(lái)說(shuō)，光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)對(duì)應(yīng)圖丙中存在的箭頭有（填字母）a、b、c、d．此時(shí)綠葉中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（4）在圖乙中，光照強(qiáng)度為5千勒克斯時(shí)，植物1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為100毫升（假設(shè)光照強(qiáng)度的變化不會(huì)改變植物體的溫度），若此時(shí)對(duì)此裝置照光1小時(shí)，黑暗1小時(shí)持續(xù)處理24小時(shí)后，此葉片中有機(jī)物含量的變化是基本不變（填增加/基本不變/減少）．
（5）如果利用該裝置探究葉片的呼吸作用方式，需要把二氧化碳緩沖液改為清水或者去除，同時(shí)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行遮光．假設(shè)植物呼吸消耗的是葡萄糖，環(huán)境因素對(duì)氣體體積沒(méi)有影響，實(shí)驗(yàn)開始后紅色液滴始終沒(méi)有移動(dòng)，可以推測(cè)葉片的呼吸作用方式是有氧呼吸．

Answer 1

分析 光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率．丙圖中a、f、c表示O₂，b、d、e表示CO₂．

解答 解：光合作用的化學(xué)反應(yīng)式：

（2）由圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度小于2.5千勒克斯時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度均大于光合作用強(qiáng)度，因此綠葉要從容器中吸收氧氣，從而導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓減小，紅色液滴左移．
（3）光照強(qiáng)度為10千勒克斯時(shí)，根據(jù)圖乙可知，光合作用大于呼吸作用，所以線粒體產(chǎn)生的二氧化碳全部被葉綠體利用進(jìn)行光合作用，同時(shí)葉綠體還可以從外界吸收二氧化碳，釋放的氧氣一部分釋放到外界環(huán)境，一部分被呼吸作用利用，所以對(duì)應(yīng)圖丙中存在的箭頭有a、b、c、d．此時(shí)光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（4）真正的光合速率=呼吸速率+表觀光合速率，據(jù)圖乙分析，該植物的呼吸作用速率為50，表觀光合作用速率為50，真正的光合速率=50+50=100，植物1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為1×100=100ml．若此時(shí)對(duì)此裝置照光1小時(shí)，黑暗1小時(shí)，產(chǎn)生的有機(jī)物剛好被呼吸作用消耗，持續(xù)處理24小時(shí)后，此葉片中有機(jī)物含量基本不變．
（5）如果利用該裝置探究葉片的呼吸作用方式，需要把二氧化碳緩沖液改為清水或者去除，同時(shí)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理．假設(shè)植物呼吸消耗的是葡萄糖，環(huán)境因素對(duì)氣體體積沒(méi)有影響，實(shí)驗(yàn)開始后紅色液滴始終沒(méi)有移動(dòng)，說(shuō)明產(chǎn)生的氣體與消耗的氣體相等，即葉片的呼吸作用方式只有有氧呼吸．
故答案為：
（1）
 
（2）左側(cè)      
（3）a、b、c、d   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
（4）100     基本不變    
（5）遮光   有氧呼吸

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用和細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系以及影響因素，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的信息中獲取有效信息的能力．