Question

【題目】請回答下列與光合作用和細(xì)胞呼吸有關(guān)的實(shí)驗問題：

（1）實(shí)驗一：科研人員從小鼠細(xì)胞中分離出線粒體，并將其放入測定儀內(nèi)的生理鹽水中保持活性，然后按圖示順序向生理鹽水中依次加入相應(yīng)物質(zhì)，其中X物質(zhì)不包括還原氫，從加入線粒體開始測定O2消耗速率，結(jié)果如圖一．請據(jù)圖分析：X物質(zhì)表示_____，圖示4個區(qū)間（①～④）中，線粒體內(nèi)有水生成的區(qū)間是_____，一定有CO2產(chǎn)生的區(qū)間是_____．

（2）實(shí)驗二：通過通氣管向密閉容器中通入14CO2，密閉容器周圍有充足且適宜的光源，如圖二所示，在該實(shí)驗中，如果發(fā)現(xiàn)0.5s時C5的含量較高，若要降低其含量，可改變的實(shí)驗條件是_____．

（3）AMP﹣PCP能與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，科研人員用AMP﹣PCP溶液處理菜豆葉片，測定其光合速率，結(jié)果如圖三所示．由圖可知，隨著AMP﹣PCP濃度增大，葉片的凈光合速率_____，推測原因是AMP﹣PCP限制了ATP 運(yùn)輸?shù)?/span>_____，導(dǎo)致氣孔開放程度下降，從而抑制了光合作用的_____反應(yīng)．要驗證上述推測是否正確，可用_____溶液處理菜豆葉片作為實(shí)驗組，以_____處理菜豆葉片作為對照進(jìn)行實(shí)驗，測定葉片的氣孔開放程度和凈光合作用速率．若實(shí)驗組的氣孔開放程度和凈光合速率均_____對照組，則證明上述推測成立．

Answer 1

【答案】丙酮酸 ①②③④ ③ 減弱光照或適當(dāng)增加CO2的供應(yīng) 降低 細(xì)胞外 暗 ATP 蒸餾水 大于

【解析】

實(shí)驗一.線粒體中進(jìn)行的是有氧呼吸的第二、三階段，下圖是有氧呼吸的三個階段的反應(yīng)式：

實(shí)驗二：通過同位素示蹤法可以追蹤二氧化碳中的碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。14CO2+C5→214C3→（14CH2O）。

實(shí)驗三：氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞減少，直接降低光合作用暗反應(yīng)，降低光合速率。

（1）線粒體中進(jìn)行的是丙酮酸的分解和還原態(tài)的氫與氧氣反應(yīng)生成水，根據(jù)有氧呼吸的過程X物質(zhì)是加入的丙酮酸，丙酮酸與水反應(yīng)生成二氧化碳，因此從加入丙酮酸開始的③區(qū)段產(chǎn)生二氧化碳，從圖的縱坐標(biāo)可以看出①②③④都有氧氣的消耗，因此都有水的產(chǎn)生。

（2）根據(jù)光合作用暗反應(yīng)的過程看出，若想降低C5的含量，從去路上可適當(dāng)增加CO2的供應(yīng)，增加C5的消耗，也可以減弱光照，在來源上減少C3被還原產(chǎn)生C5。

（3）從圖三看出增加AMP﹣PCP的濃度，葉片的凈光合速率逐漸下降，因為AMP﹣PCP能與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，限制了ATP 運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，導(dǎo)致氣孔開放程度下降，進(jìn)入的二氧化碳減少，從而抑制了光合作用的暗反應(yīng)。可通過加入ATP來進(jìn)行檢測看光合速率是否上升實(shí)驗驗證上述推測是否正確。