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(yǎng)液 (由二氧化碳緩沖液及無機(jī)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(qiáng)度相等），記錄兩組裝置中每分鐘釋放的氣泡個數(shù)， 結(jié)果如圖。據(jù)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(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所有______。180 cm處，兩裝置中均沒有氣泡產(chǎn)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(nèi)，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(rèn)為引起二者不同變化的原因是______,為證實(shí)你的說法，你認(rèn)為在兩裝置中應(yīng)該增加的儀器是__________。

(4)配制小球藻的培養(yǎng)液時，應(yīng)注意將培養(yǎng)液的______調(diào)到適宜范圍內(nèi)，以免影響細(xì)胞正常的生理功能。

Answer 1

【答案】氧氣 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 ≤ 在較近距離內(nèi)，白熾燈產(chǎn)生的熱量會影響大試管中培養(yǎng)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(xì)胞中釋放出來，溶液中有氣泡產(chǎn)生。若光合速率小于或等于呼吸速率時，細(xì)胞從外界吸收氧氣，此時溶液中沒有氣泡產(chǎn)生。當(dāng)有氣泡產(chǎn)生時，細(xì)胞既可以進(jìn)行光合作用又可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。

（1）首先明確裝置中產(chǎn)生的氣泡是光合作用產(chǎn)生的氧氣，只有當(dāng)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(chǎn)生，說明小球藻葉肉細(xì)胞內(nèi)光合速率大于呼吸速率，此時存在光合作用和細(xì)胞呼吸，故葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。180cm處裝置中沒有氣泡產(chǎn)生，說明小球藻所處的狀態(tài)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(zhì)反應(yīng)不會產(chǎn)生氣泡。

（3）20～60cm范圍內(nèi)，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(qiáng)度已達(dá)到了飽和狀態(tài)；由于白熾燈能發(fā)光發(fā)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(fā)生變化。

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