Question

2．利用以下裝置可探究某綠色食物的生理作用，假如該植物的光合作用的產(chǎn)物和呼吸作用的底物均為葡萄酸，且不能產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸，回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)關(guān)閉活塞，記錄有色液滴的位置．
（2）忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，可利用裝置甲和乙來(lái)探究該植物的呼吸作用類(lèi)型，此時(shí)應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行黑暗處理，若裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移，則該植物在進(jìn)行有氧呼吸的同時(shí)也進(jìn)行產(chǎn)生酒精和CO₂的無(wú)氧呼吸；該植物的根尖細(xì)胞內(nèi)，能產(chǎn)生CO₂，但不伴隨AIP合成的生理過(guò)程是無(wú)氧呼吸第二階段；
（3）忽略裝置內(nèi)其他微生物的干擾，最好選擇裝置甲和丙來(lái)驗(yàn)證CO₂是植物進(jìn)行光合作用的必要原料．在暗反應(yīng)階段中，CO₂需要轉(zhuǎn)化成三碳化合物才能被[H]還原．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：裝置甲燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗氧氣，則有色液滴向左移；若植物無(wú)氧呼吸，則有色液滴向不移動(dòng)．裝置乙燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，若植物有氧呼吸消耗的氧氣量等于產(chǎn)生的二氧化碳量，則有色液滴不移動(dòng)；若植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，則有色液滴向右移動(dòng)．裝置丙燒杯中盛放CO₂緩沖液，可以為光合作用提供二氧化碳，若光合速率大于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為產(chǎn)生氧氣，有色液滴向右移動(dòng)；若光合速率等于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為不產(chǎn)生氧氣也不消耗氧氣，有色液滴不移動(dòng)；若光合速率小于有氧呼吸速率，則表現(xiàn)為消耗氧氣，有色液滴向左移動(dòng)．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定有氧呼吸與無(wú)氧呼吸、光合作用，所以的自變量是容器內(nèi)的氣體變化及是否有光照，因變量是紅色液滴的移動(dòng)距離，所以實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)關(guān)閉活塞，記錄有色液滴的位置．
（2）若要探究植物呼吸作用的類(lèi)型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有裝置甲和裝置乙，并將所以裝置進(jìn)行黑暗處理，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置沒(méi)有植物的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排除物理因素的影響．若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則裝置一燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，有氧呼吸消耗氧氣，則紅色液滴向左移；裝置乙燒杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，植物有氧呼吸消耗的氧氣量小于產(chǎn)生的二氧化碳量，則紅色液滴右移．該植物的根尖細(xì)胞內(nèi)，能產(chǎn)生CO₂，不能能夠合成ATP的是無(wú)氧呼吸的第二階．
（3）裝置甲燒杯中盛放NaOH溶液，能夠吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳；裝置丙燒杯中盛放CO₂緩沖液，可以為光合作用提供二氧化碳．因此若要驗(yàn)證CO₂是植物光合作用的必需原料，選取的最佳實(shí)驗(yàn)裝置是裝置甲和裝置丙．在暗反應(yīng)階段中，CO₂需要先于五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物后才能被還原．
故答案為：
（1）關(guān)閉
（2）甲和乙   黑暗   裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移   無(wú)氧呼吸第二階段
（3）裝置甲和丙   三碳化合物

點(diǎn)評(píng) 本題意在考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和理解能力．光合作用和呼吸作用的過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．要注意，光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．