Question

【題目】研究人員將多個大試管均分為甲、乙兩組，試管中裝有等量的小球藻和同種培養液 (由二氧化碳緩沖液及無機鹽配置而成）。甲、乙兩組分別用日光燈與白熾燈給予光照（在 相等距離處，照在兩組試管上的光照強度相等），記錄兩組裝置中每分鐘釋放的氣泡個數， 結果如圖。據此間答下列問題：

(1)兩裝置中釋放的氣泡中的氣體是_______。

(2)在100 cm處，甲、乙兩裝置中小球藻葉肉細胞內產生ATP的場所有______。180 cm處，兩裝置中均沒有氣泡產生，此時小球藻中光合作用速率______填“≥”“=”或“≤”）呼吸作用速率。

(3)在2060 cm范圍內，隨燈泡距大試管距離的縮短，甲組試管中釋放氣泡的速率不變，而乙組試管中釋放氣泡的速率在逐漸增加。你認為引起二者不同變化的原因是______,為證實你的說法，你認為在兩裝置中應該增加的儀器是__________。

(4)配制小球藻的培養液時，應注意將培養液的______調到適宜范圍內，以免影響細胞正常的生理功能。

Answer 1

【答案】氧氣 細胞質基質、線粒體、葉綠體 ≤ 在較近距離內，白熾燈產生的熱量會影響大試管中培養液的溫度，適度升溫后，光合作用速率增大 溫度計 濃度和pH

【解析】

光合速率大于呼吸速率時，氧氣從細胞中釋放出來，溶液中有氣泡產生。若光合速率小于或等于呼吸速率時，細胞從外界吸收氧氣，此時溶液中沒有氣泡產生。當有氣泡產生時，細胞既可以進行光合作用又可以進行細胞呼吸，所以細胞中產生ATP的結構為細胞質基質、線粒體和葉綠體。

（1）首先明確裝置中產生的氣泡是光合作用產生的氧氣，只有當光合作用速率大于呼吸作用速率時，才有氣泡形成。

（2）在100cm處，甲、乙兩裝置中均有氣泡產生，說明小球藻葉肉細胞內光合速率大于呼吸速率，此時存在光合作用和細胞呼吸，故葉肉細胞產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。180cm處裝置中沒有氣泡產生，說明小球藻所處的狀態是呼吸作用速率大于或等于光合作用速率，呼吸作用速率大于光合作用速率時雖有二氧化碳釋放，但是與緩沖物質反應不會產生氣泡。

（3）20～60cm范圍內，隨著燈泡距大試管距離的縮短，甲組試管中釋放氣泡的速率不變，說明在60cm處光照強度已達到了飽和狀態；由于白熾燈能發光發熱，輻射熱會使近距離的大試管水溫上升，從而使光合作用速率增大。所以乙組試管中釋放氣泡的速率在逐漸增加，為了證明該說法，可在兩裝置中增加溫度計，觀察溫度是否發生變化。

（4）較高濃度的培養液會使小球藻細胞失水，導致代謝水平降低；pH也會影響酶的活性，從而影響細胞正常的生理功能，所以配制小球藻的培養液時，應注意將培養液的濃度和pH調到適宜范圍內，以免影響細胞正常的生理功能。