Question

【題目】某同學(xué)探究綠色植物光合作用與呼吸作用的關(guān)系，設(shè)置如下圖實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中的CO2緩沖液可維持瓶?jī)?nèi)二氧化碳濃度（該裝置放在20℃環(huán)境中）。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.4mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

（1）20分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.8mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。若以釋放出的氧氣量來(lái)代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是_________mL/h。

（2）若將該裝置置于黑暗處且將X小燒杯二氧化碳緩沖液換成蒸餾水，其他條件不變，20分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.8mL才能使毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X，那么該植物呼吸方式為 _________。

（3）如果在（1）小題實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍需維持在0.8mL讀數(shù)處，才能使水滴在X位置。在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至 1.OmL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上。比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是__________________。

（4）若在（1）小題實(shí)驗(yàn)中該學(xué)生20分鐘后觀察到毛細(xì)管內(nèi)的水滴仍在X位置，那么該植物葉肉細(xì)胞光合作用速率_________（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率，原因是__________________。

Answer 1

【答案】 1.2 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 在上述條件下，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素 大于 該植物體實(shí)際光合作用等于呼吸作用，但綠色植物非綠色部分只進(jìn)行呼吸作用，所以葉肉細(xì)胞的光合作用大于呼吸作用

【解析】試題分析：本實(shí)驗(yàn)裝置中的CO2緩沖液可維持瓶?jī)?nèi)的二氧化碳濃度，因此實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)的氣體變化量表示氧氣量。此值為表觀光合速率（即凈光合速率）。真正的光合作用強(qiáng)度=表觀光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度。影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.4mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X，20分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.8mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置，說(shuō)明凈光合作用是（0.8-0.4）×3mL/h=1.2 mL/h。

（2）若將該裝置置于黑暗處且將X小燒杯二氧化碳緩沖液換成蒸餾水，其他條件不變，則該裝置液滴移動(dòng)是呼吸作用過(guò)程中吸收的氧氣和釋放的二氧化碳的量的差值導(dǎo)致的。20分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.8mL才能使毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X，說(shuō)明釋放的二氧化碳多于吸收的氧氣，故該植物呼吸方式為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。

（3）如果在（1）小題實(shí)驗(yàn)中只增加光照強(qiáng)度，則針筒的容量仍需維持在0.8mL讀數(shù)處，才能使水滴在X位置。說(shuō)明增加光照強(qiáng)度并沒(méi)有改變光合作用強(qiáng)度，即光照不是限制光合作用速率的主要因素；在另一相同實(shí)驗(yàn)裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至 1.0mL讀數(shù)，才能使水滴維持在X的位置上，說(shuō)明溫度升高，凈光合速率有增加，溫度才是限制光合作用的主要因素。

（4）若在（1）小題實(shí)驗(yàn)中該學(xué)生20分鐘后觀蔡到毛細(xì)管內(nèi)的水滴仍在X位置，則反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)不變，即該植物葉肉細(xì)胞光合作用速率等于植物體所有體細(xì)胞的呼吸速率，所有體細(xì)胞包括了綠色植物非綠色部分，它們只進(jìn)行呼吸作用，因此該植物葉肉細(xì)胞光合作用速率大于葉肉細(xì)胞的呼吸速率。