Question

【題目】圖一表示某植物葉肉細胞內的物質轉化過程，圖二裝置中的甲、乙、丙三只廣口瓶容積均為1000mL，在乙瓶中用溶液培養法培養一株該植物 (實驗在恒溫條件下進行，乙瓶中的植物及培養液的體積忽略不計，假設該植物呼吸作用利用的有機物只有葡萄糖) 。請據圖分析并回答下列問題：

(1)葉綠體中增大膜面積的結構是______，線粒體中增大膜面積的結構是______。

(2)圖一中在葉綠體膜上發生的生理過程的是________，能在人體細胞內能發生的是_________過程，有ATP產生的是________過程(均填圖中字母)。

(3)為檢測圖二裝置中該植物的光合作用速率，關閉A打開B，先將裝置置于黑暗環境中1小時，檢測丙瓶內氣體，發現氧氣濃度下降了3%，則丙瓶內氣體體積_____(增加／減少／基本不變)。再給予裝置1小時適宜光照，檢測丙瓶內氣體，發現氧氣濃度比初始狀態上升了7%。假如該植物合成的有機物全部為葡萄糖，則這1小時內該植物光合作用共產生氧氣______ml。打開A，從甲瓶的“取樣品活塞”處抽取氣體，直到將整個裝置中的全部氣體抽盡，得到的氣體與實驗前相比大約相差_____ml。

(4)若乙瓶中通入18O標記的氧氣，一段時間后檢測葉片葡萄糖中____(可能／不可能)有18O標記。

Answer 1

【答案】 基粒(或類囊體) 嵴 c b、d b、c、d 基本不變 260 260 可能

【解析】分析圖一：a為光合作用暗反應,b為有氧呼吸第一、二階段，c為光合作用光反應，d為有氧呼吸第三階段。分析圖二：本實驗實驗裝置在有關的條件下根據體積的變化可以測定植物的凈光合作用強度；在無光的條件下也可以測定呼吸作用強度；當A打開時還可以測定減少的二氧化碳的體積的量。

(1)葉綠體中增大膜面積的結構是基粒，是由許多類囊體薄膜組成的，線粒體中增大膜面積的結構是嵴，是由內膜向內折疊形成的。

(2)圖一中在葉綠體膜上發生的生理過程的是c光合作用光反應，能在人體細胞內能發生的是有氧呼吸，即b、d過程，有ATP產生的是光合作用光反應和有氧呼吸的第一、二、三階段，即 b、c、d過程。

(3)關閉A，打開B，裝置在黑暗下1h，只能進行細胞呼吸，消耗O2量與生成CO2量相等，丙瓶內氣體體積基本不變。黑暗1h，氧濃度下降3%，丙和乙相通，氣體含量一起改變，則進行有氧呼吸消耗的氧氣的量=（1000+1000）×3%=60mL，光照1h，氧濃度比原濃度上升7%,則光合作用實際使氧濃度上升10%，故光合作用凈產生氧氣=（1000+1000）×10%=200mL。則這1小時內該植物光合作用共產生氧氣的量200+60=260mL。乙和丙兩個容器中二氧化碳總共為（1000+1000）×20%=400mL，1h黑暗中共消耗氧氣=（1000+1000）×3%=60mL，生成二氧化碳60mL，裝置內共有二氧化碳400+60=460mL，又1h光照，光合作用共消耗二氧化碳200mL，生成氧氣也為200mL，裝置還剩下二氧化碳460-200=260mL。打開A，二氧化碳全部被KOH吸收，所以氣體總量相差260mL。

(4)若向乙瓶中通入18O2, 18O2的氧氣參與有氧呼吸的第三階段，與[H]反應生成18O的水, 18O的水參與有氧呼吸的第二階段，與丙酮酸反應生成18O的二氧化碳和[H]，18O的CO2被參與光合作用的暗反應階段生成18O的葡萄糖,因此一段時間后可能檢測出含18O標記的葡萄糖。