Question

【題目】某生物興趣小組設計如下圖所示實驗裝置以探究環境因素對光合作用的影響。該興趣小組將某綠色植物置于左側密閉透明的容器中，給予恒定且適宜的光照；右側容器充滿氮氣（氮氣對生物的代謝無影響），并在培養液中培養酵母菌（實驗過程中酵母菌都能進行正常代謝），開始時閥門關閉。請回答下列問題：

（1）一段時間后，打開閥門，當容器中CO2濃度保持相對穩定時，該植物的凈光合速率_______（填“大于”“小于”或“等于”）0，原因是_______。

（2）若給植物提供H218O，則一段時間后植物體內的有機物也含有18O，寫出18O的轉移途徑_______。

（3）AMP-PCP能與細胞膜上的ATP跨膜受體蛋白結合,科研人員用不同濃度的AMP-PCP溶液處理某綠色植物葉片,測定其光合速率,結果是：隨著AMP-PCP溶液濃度增大,葉片的凈光合速率降低。推測原因是AMP-PCP限制了ATP 運輸到細胞外,導致氣孔開放程度_______(填“上升”或“下降”),從而抑制了光合作用的暗反應。要驗證上述推測是否正確,可用_______溶液處理某植物葉片作為實驗組,以_______處理等量某植物葉片作為對照進行實驗,測定葉片的氣孔開放程度和凈光合作用速率。若實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】大于 此時植物的光合速率等于酵母菌的呼吸速率與植物的呼吸速率之和 H218O→C18O2→C3→（CH218O） 下降 ATP 蒸餾水 大于

【解析】

據圖光照下左側容器內的植物能夠進行光合作用與呼吸作用，右側容器內的酵母菌能夠進行呼吸作用釋放二氧化碳。影響光合作用的環境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等。

（1）當容器中CO2濃度保持相對穩定時，因為此時植物的光合速率與植物和酵母菌的呼吸速率之和相等，故該植物的凈光合速率大于零。

（2）植株通過呼吸作用將水中18O轉移到二氧化碳中，部分二氧化碳能檢測到18O，再通過光合作用將這部分二氧化碳中18O轉移到有機物中，可表示為：H218O→C18O2→C3→（CH218O）。

（3）隨著AMP-PCP濃度增大，葉片的凈光合速率逐漸降低，原因可能是AMP-PCP能與細胞膜上ATP跨膜受體蛋白結合，限制了ATP 運輸到細胞外，導致氣孔開放程度下降，導致光合作用的暗反應中的二氧化碳供應不足，抑制了暗反應的進行，要驗證推測是否正確，可用ATP溶液處理某植物葉片，以蒸餾水作為對照試驗，測定葉片的氣孔開放程度和凈光合作用速率。如果實驗組的氣孔開放程度和凈光合速率均大于對照組，則推測正確。