Question

【題目】某生物興趣小組將單細胞念珠藻置于密閉容器內，探究溫度對念珠藻代謝影響的實驗（圖二，培養(yǎng)液中加有緩沖物質，不考慮pH的變化），并繪制了光合作用和呼吸作用物質變化過程圖（圖一）。實驗中可以根據毛細管中紅色液滴的移動，讀出容器內氧氣體積的改變量，實驗測得不同溫度下的相關數(shù)據記錄在下表中。回答下列問題：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35	40
適宜光照mL/h	0	+4	+11	+18	+26	+22	+13	+9
黑暗mL/h	-2	-4	-7	-11	-16	-23	-28	-21

（1）圖一中不應該存在的生理過程是______（填數(shù)字序號），圖一中表示有氧呼吸過程的序號有______。

（2）5℃時念珠藻細胞中產生ATP的場所是____________，如果圖二裝置中添加的是NaOH時，紅色液滴左移；如果添加的是蒸餾水時，紅色液滴左移；請解釋可能的原因_________________________________________________。

（3）適宜光照下，10℃時念珠藻能否正常生長？______（填能或不能）。30℃時的光合作用強度是15℃時的______倍。

（4）為了排除環(huán)境因素對實驗的干擾，上述實驗中還應該________________，以校正實驗誤差，使實驗數(shù)據更加準確。

（5）某同學為探究CO2濃度對念珠藻光合作用的影響，向圖二裝置中添加適量較高濃度的NaHCO3，在短時間內，這將導致念珠藻葉綠體中的C5的含量______（填升高、不變或降低）。但該同學通過實驗發(fā)現(xiàn)，當容器內NaHCO3溶液的濃度超過5%時，念珠藻的光合作用速率急劇下降，最可能的原因是____________。

Answer 1

【答案】⑦ ③④⑧⑨ 細胞質基質 呼吸底物有脂肪 能 2.5 做空白對照實驗 降低 高濃度溶液導致細胞失水死亡

【解析】

分析圖一可知，①表示光合作用的光反應階段，②表示光合作用的暗反應階段，③表示有氧呼吸的第一、第二階段，④表示有氧呼吸的第三階段，⑤表示暗反應階段中CO2的固定，⑥表示C3的還原，⑦表示C5轉變成葡萄糖，⑧表示有氧呼吸的第二階段，⑨表示有氧呼吸的第一階段。

分析圖二可知，圖示裝置可以檢測光合作用強度，裝置中的碳酸氫鈉溶液可以保持二氧化碳濃度的穩(wěn)定，光照下液滴移動的距離可以表示凈光合速率，黑暗條件下，液滴移動的距離表示呼吸作用速率。真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率。

（1）圖一中⑦表示C5轉變成葡萄糖，是不應該存在的生理過程。據分析可知，圖一中表示有氧呼吸過程的序號有③④⑧⑨。

（2）念珠藻細胞是原核細胞，產生ATP的場所是細胞質基質。如果底物有脂肪，脂肪中碳氫比例高，耗氧多。如果圖二裝置中添加的是NaOH時，NaOH吸收二氧化碳，紅色液滴左移；添加蒸餾水時，耗氧量大于二氧化碳的產生量，紅色液滴左移。

（3）10℃時，在適宜光照下，容器內氧氣體積的改變量為4mL/h，說明凈光合速率為4mL/h＞0，光合作用＞呼吸作用，念珠藻能正常生長。30℃時的光合作用強度是22+23=45mL/h，15℃時的光合作用強度是11+7=18mL/h，即30℃時的光合作用強度是15℃時的2.5倍。

（4）為了排除環(huán)境因素對實驗的干擾，上述實驗中還應該增設一組（空白）對照實驗，以校正實驗誤差，使實驗數(shù)據更加準確。

（5）在探究CO2濃度對念珠藻光合作用的影響實驗中，向裝置中添加適量較高濃度的NaHCO3，短時間內二氧化碳濃度升高，五碳化合物固定二氧化碳的速率增加，其去路加快，而此時五碳化合物的來路不變，最終導致五碳化合物的下降。但該同學通過實驗發(fā)現(xiàn)，當容器內NaHCO3溶液的濃度超過5%時，培養(yǎng)液濃度過高，導致念珠藻細胞失水死亡，因此念珠藻的光合作用速率急劇下降。