Question

【題目】在適宜溫度和一定光照條件下，研究不同濃度的蔗糖對培養(yǎng)4周后某試管苗相關(guān)指標(biāo)的影響，結(jié)果見下表。請回答下列問題：

（1）據(jù)表分析，隨蔗糖濃度的增加，呼吸速率加快，[H]由__________________(場所）轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體內(nèi)膜上與O2結(jié)合的速率加快。

（2）其他條件均適宜時，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度上升，該植物細(xì)胞呼吸和光合作用的速率變化不同，其最可能的原因是_______________________________________________________。

溫度會影響光合作用的_____________________階段。

（3）如果向培養(yǎng)該植物的溫室內(nèi)通入14CO2，光照一定時間（數(shù)分鐘）后殺死該植物，同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn)，短時間內(nèi)CO2就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物。如果要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么，可能的實驗思路是: 逐漸縮短_________時間，當(dāng)只檢測到_______________時，則該物質(zhì)即是CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物。

Answer 1

【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 催化細(xì)胞呼吸的酶與催化光合作用的酶對溫度的敏感度不同 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 光照 一種含14C化合物

【解析】

光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個過程，光反應(yīng)是在光照條件下，水光解產(chǎn)生氧氣、還原氫，同時合成ATP，暗反應(yīng)包括二氧化碳固定和三碳化合物還原，二氧化碳固定是二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物還原是三碳化合物被光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫還原形成有機(jī)物和五碳化合物，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原氫和ATP。酶活性受溫度影響，不同酶的最適宜溫度不同，溫度通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)的速率。

（1）有氧呼吸包括三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和還原氫，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三階段是還原氫與氧氣結(jié)合形成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，因此有氧呼吸產(chǎn)生還原氫是由有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生的，分別發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)中。

（2）由于催化光合作用和細(xì)胞呼吸的酶對溫度的敏感性不同，因此其他條件均適宜時，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度上升，植物細(xì)胞呼吸和光合作用的速率變化可能不同；光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)都需要酶的催化，因此溫度通過影響光反應(yīng)和暗反應(yīng)酶的活性而影響光合作用。

（3）暗反應(yīng)中碳循環(huán)是二氧化碳→三碳化合物→有機(jī)物，如果向培養(yǎng)該植物的溫室內(nèi)通入14CO2，光照一定時間（數(shù)分鐘）后殺死該植物，同時提取產(chǎn)物并分析，實驗發(fā)現(xiàn)，短時間內(nèi)CO2就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物，說明含有放射性二氧化碳已經(jīng)形成多種中間產(chǎn)物、最終有機(jī)物，可以通過逐漸縮短光照時間，當(dāng)只檢測到一種含14C的轉(zhuǎn)化物時，該物質(zhì)即是C02轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物。