Question

8．將一株綠色植物放入一個密閉的三角瓶中，如圖甲所示，在瓶口放一個測定瓶中CO₂濃度的傳感器，傳感器的另一端與計算機(jī)連接，以監(jiān)測一段時間內(nèi)瓶中CO₂濃度的變化．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)繪制曲線如圖乙所示．

（1）如果圖甲中的裝置用于在適宜條件下測定植物光合作用速率，應(yīng)首先將該裝置置于黑暗條件下，此時測得數(shù)值表示的是呼吸作用速率：之后再將裝置置于適宜光照條件下，此時測得的數(shù)值表示的是凈光合速率（或“光合作用速率與呼吸作用速率的差值”）
（2）由乙圖可知，25分鐘后測得CO₂濃度保持不變，其原因是呼吸作用速率與光合作用速率相等（或“呼吸作用與光合作用相等”）：此時該植物的根細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；葉綠體基質(zhì)中發(fā)生的能量變化是活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能：若持續(xù)維持該狀態(tài)，植物不能 （能/不能）正常生長．
（3）欲使該植物能夠繼續(xù)正常生長一段時間，可將試管中蒸餾水換成含適宜濃度NaHCO₃的營養(yǎng)液．若該植物的呼吸速率為每分鐘使瓶中的CO₂增加1mg/L，有光時對CO₂的利用速率與乙圖第10min時相同，一晝夜（12h恒定光照，12h黑暗）后，瓶中O₂的增加量為1571mg/L．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：在白天有光照時葉片既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，而夜晚只進(jìn)行呼吸作用；據(jù)此解答．

解答 解：（1）將該裝置置于黑暗條件下，綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，此時測得數(shù)值表示的是呼吸作用速率；再將裝置置于適宜光照條件下，綠色植物即進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，故此時測得的數(shù)值表示的是光合作用速率與呼吸作用速率的差值即凈光合速率．
（2）呼吸作用速率與光合作用速率相等時，CO₂濃度既不增加也不減少．此時光合作用和呼吸作用都可以產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．產(chǎn)生葉綠體基質(zhì)進(jìn)行的暗反應(yīng)把ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中的穩(wěn)定的化學(xué)能．持續(xù)維持該狀態(tài)，植物沒有有機(jī)物的積累，不能正常生長．
（3）有光時對二氧化碳的利用速率與以乙圖第10分鐘相同，也就是說，在10分鐘的時間里一共利用了50mg/L的二氧化碳，那么12小時里光合總共消耗的二氧化碳量就是12×6×50=3700mg/L（注意：10分鐘的變化量為50，則12小時的變化量就是72分鐘）．根據(jù)光合作用的反應(yīng)式可知12小時光合一共產(chǎn)生的氧氣量為3700×6×32÷6×44=$\frac{28800}{11}$（12小時光合一共產(chǎn)生的氧氣量），同時根據(jù)呼吸作用的反應(yīng)式可知，呼吸作用消耗的氧氣量為：6×32×24×60×1÷6×44=$\frac{11520}{11}$，所以瓶中O₂的增加量為$\frac{28800}{11}$-$\frac{11520}{11}$=1571（有小數(shù)點(diǎn)）．
故答案為：
（1）呼吸作用速率   凈光合速率（或“光合作用速率與呼吸作用速率的差值”）
（2）呼吸作用速率與光合作用速率相等（或“呼吸作用與光合作用相等”）   葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體  活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能   不能
（3）1571

點(diǎn)評 光合作用的生理過程是常考的考點(diǎn)，要想掌握的扎實(shí)，需要會畫光合作用的生理過程，可以根據(jù)圖形進(jìn)行分析二氧化碳濃度改變含量的變化．本題有一定的難度．