Question

某生物兴趣小组设计如下图所示实验装置以探究环境因素对光合作用的影响。该兴趣小组将某绿色植物置于左侧密闭透明的容器中，给予恒定且适宜的光照；右侧容器充满氮气（氮气对生物的代谢无影响），并在培养液中培养酵母菌（实验过程中酵母菌都能进行正常代谢），开始时阀门关闭。请回答下列问题：

（1）一段时间后，打开阀门，当容器中CO₂浓度保持相对稳定时，该植物的净光合速率_______（填“大于”“小于”或“等于”）0，原因是_______。

（2）若给植物提供H₂¹⁸O，则一段时间后植物体内的有机物也含有¹⁸O，写出¹⁸O的转移途径_______。

（3）AMP-PCP能与细胞膜上的ATP跨膜受体蛋白结合,科研人员用不同浓度的AMP-PCP溶液处理某绿色植物叶片,测定其光合速率,结果是：随着AMP-PCP溶液浓度增大,叶片的净光合速率降低。推测原因是AMP-PCP限制了ATP 运输到细胞外,导致气孔开放程度_______(填“上升”或“下降”),从而抑制了光合作用的暗反应。要验证上述推测是否正确,可用_______溶液处理某植物叶片作为实验组,以_______处理等量某植物叶片作为对照进行实验,测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率。若实验组的气孔开放程度和净光合速率均_______对照组,则证明上述推测成立。

Answer

大于 此时植物的光合速率等于酵母菌的呼吸速率与植物的呼吸速率之和 H218O→C18O2→C3→（CH218O） 下降 ATP 蒸馏水 大于

【解析】

据图光照下左侧容器内的植物能够进行光合作用与呼吸作用，右侧容器内的酵母菌能够进行呼吸作用释放二氧化碳。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。

（1）当容器中CO2浓度保持相对稳定时，因为此时植物的光合速率与植物和酵母菌的呼吸速率之和相等，故该植物的净光合速率大于零。

（2）植株通过呼吸作用将水中18O转移到二氧化碳中，部分二氧化碳能检测到18O，再通过光合作用将这部分二氧化碳中18O转移到有机物中，可表示为：H218O→C18O2→C3→（CH218O）。

（3）随着AMP-PCP浓度增大，叶片的净光合速率逐渐降低，原因可能是AMP-PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，限制了ATP 运输到细胞外，导致气孔开放程度下降，导致光合作用的暗反应中的二氧化碳供应不足，抑制了暗反应的进行，要验证推测是否正确，可用ATP溶液处理某植物叶片，以蒸馏水作为对照试验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率。如果实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组，则推测正确。