Question

图一表示某植物叶肉细胞内的物质转化过程，图二装置中的甲、乙、丙三只广口瓶容积均为1000mL，在乙瓶中用溶液培养法培养一株该植物 (实验在恒温条件下进行，乙瓶中的植物及培养液的体积忽略不计，假设该植物呼吸作用利用的有机物只有葡萄糖) 。请据图分析并回答下列问题：

 

(1)叶绿体中增大膜面积的结构是______，线粒体中增大膜面积的结构是______。

(2)图一中在叶绿体膜上发生的生理过程的是________，能在人体细胞内能发生的是_________过程，有ATP产生的是________过程(均填图中字母)。

(3)为检测图二装置中该植物的光合作用速率，关闭A打开B，先将装置置于黑暗环境中1小时，检测丙瓶内气体，发现氧气浓度下降了3%，则丙瓶内气体体积_____(增加／减少／基本不变)。再给予装置1小时适宜光照，检测丙瓶内气体，发现氧气浓度比初始状态上升了7%。假如该植物合成的有机物全部为葡萄糖，则这1小时内该植物光合作用共产生氧气______ml。打开A，从甲瓶的“取样品活塞”处抽取气体，直到将整个装置中的全部气体抽尽，得到的气体与实验前相比大约相差_____ml。

(4)若乙瓶中通入¹⁸O标记的氧气，一段时间后检测叶片葡萄糖中____(可能／不可能)有¹⁸O标记。

Answer

基粒(或类囊体) 嵴 c b、d b、c、d 基本不变 260 260 可能

【解析】分析图一：a为光合作用暗反应,b为有氧呼吸第一、二阶段，c为光合作用光反应，d为有氧呼吸第三阶段。分析图二：本实验实验装置在有关的条件下根据体积的变化可以测定植物的净光合作用强度；在无光的条件下也可以测定呼吸作用强度；当A打开时还可以测定减少的二氧化碳的体积的量。

(1)叶绿体中增大膜面积的结构是基粒，是由许多类囊体薄膜组成的，线粒体中增大膜面积的结构是嵴，是由内膜向内折叠形成的。

(2)图一中在叶绿体膜上发生的生理过程的是c光合作用光反应，能在人体细胞内能发生的是有氧呼吸，即b、d过程，有ATP产生的是光合作用光反应和有氧呼吸的第一、二、三阶段，即 b、c、d过程。

(3)关闭A，打开B，装置在黑暗下1h，只能进行细胞呼吸，消耗O2量与生成CO2量相等，丙瓶内气体体积基本不变。黑暗1h，氧浓度下降3%，丙和乙相通，气体含量一起改变，则进行有氧呼吸消耗的氧气的量=（1000+1000）×3%=60mL，光照1h，氧浓度比原浓度上升7%,则光合作用实际使氧浓度上升10%，故光合作用净产生氧气=（1000+1000）×10%=200mL。则这1小时内该植物光合作用共产生氧气的量200+60=260mL。乙和丙两个容器中二氧化碳总共为（1000+1000）×20%=400mL，1h黑暗中共消耗氧气=（1000+1000）×3%=60mL，生成二氧化碳60mL，装置内共有二氧化碳400+60=460mL，又1h光照，光合作用共消耗二氧化碳200mL，生成氧气也为200mL，装置还剩下二氧化碳460-200=260mL。打开A，二氧化碳全部被KOH吸收，所以气体总量相差260mL。

(4)若向乙瓶中通入18O2, 18O2的氧气参与有氧呼吸的第三阶段，与[H]反应生成18O的水, 18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成18O的二氧化碳和[H]，18O的CO2被参与光合作用的暗反应阶段生成18O的葡萄糖,因此一段时间后可能检测出含18O标记的葡萄糖。

【点睛】本题解释题的入手点要分析清楚装置的作用,本实验实验装置在有关的条件下根据体积的变化可以测定植物的净光合作用强度；在无光的条件下也可以测定呼吸作用强度；当A打开时还可以测定减少的二氧化碳的体积的量。