Question

【題目】戊二醛具有除去藻類的功能，可作為水族箱的消毒劑。為了研究戊二醛在除藻時水體中戊二醛的濃度對高等植物生長的影響，某學者以沉水植物大水榕為研究對象，在適宜光照和黑暗條件下分別進行了相關實驗，結果如圖所示。請回答：

（1）植物根尖細胞中，能合成ATP的膜結構是____________。乙組實驗需要控制的無關變量有__________________________（至少答出兩點）。

（2）實驗結果表明，水族箱中使用戊二醛不利于大水榕的生長，判斷的依據是_____________。

（3）分析圖中數據，水體中戊二醛的濃度為5mg·L－1時，在實驗時間內大水榕光合作用產生的氧氣量為____________mg·L－1。

（4）研究發現，水體中存有戊二醛時，沉水植物葉綠體的光合作用顯著降低。已知戊二醛能使葉綠體內光合色素的含量明顯降低，此外，戊二醛導致葉綠體光合作用顯著降低的原因還有______________________________。

Answer 1

【答案】線粒體內膜 溫度、處理時間沉水植物生理狀態等 用戊二醛處理時，水體溶解氧的增加量和溶解氧的減少量均低于對照組，且其數值隨戊二醛濃度的增大而減小 1．71 戊二醛能抑制葉綠體內酶的活性

【解析】

植物細胞中，能合成ATP的過程包括細胞呼吸和光合作用，相應的場所有細胞質基質、線粒體基質、線粒體內膜和葉綠體中類囊體膜。分析題圖可知，甲圖為光照條件下的大水榕實驗結果，此時植株的光合作用強度大于細胞呼吸，水體中氧氣量增多。乙圖為黑暗條件下的實驗，黑暗條件下植株進行細胞呼吸，水體中氧氣量減少。

（1）在植物根尖細胞中沒有葉綠體，能合成ATP的膜結構是線粒體內膜。甲、乙兩組實驗的自變量是龍二醛的濃度，因變量是光合作用速率與細胞呼吸速率的變化。因此，乙組實驗需要控制的無關變量有溫度、處理時間、沉水植物的多少、沉水植物的生理狀態等。

（2）甲、乙兩組實驗中，隨著水體中戊二醛濃度的升高，體溶解氧的增加量和溶解氧的減少量均低于二醛濃度為0時的結果，且相應數值隨戊二醛濃度的增大而減小。該實驗結果表明戊二醛不利于大水榕的生長。

（3）水體中戊二醛的濃度為5mg·L-1時，甲中的數據為1．00mg·L-1，這是植株凈光合作用釋放的氧氣量；乙途中的數據是0．71mg·L-1，這是植株細胞呼吸的利用氧氣的量，故在實驗時間內大水榕的實際光合作用產生的氧氣量為1．71mg·L-1。

（4）甲、乙中的數據表明，水體中存有戊二醛時沉水植物的生長減慢，光合作用與細胞呼吸都減慢。“已知戊二醛能使葉綠體內光合色素的含量明顯降低”，葉綠體中光合色素減少，光反應減弱而是光合作用合成有機物的量減少。除此外，戊二醛可能會降低或者抑制光合作用酶的活性、可能導致淀粉等光合作用產物在葉綠體中積累等而使葉綠體的光合作用減弱。