Question

戊二醛具有除去藻类的功能，可作为水族箱的消毒剂。为了研究戊二醛在除藻时水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响，某学者以沉水植物大水榕为研究对象，在适宜光照和黑暗条件下分别进行了相关实验，结果如图所示。请回答：

（1）植物根尖细胞中，能合成ATP的膜结构是____________。乙组实验需要控制的无关变量有__________________________（至少答出两点）。

（2）实验结果表明，水族箱中使用戊二醛不利于大水榕的生长，判断的依据是_____________。

（3）分析图中数据，水体中戊二醛的浓度为5mg·L^－1时，在实验时间内大水榕光合作用产生的氧气量为____________mg·L^－1。

（4）研究发现，水体中存有戊二醛时，沉水植物叶绿体的光合作用显著降低。已知戊二醛能使叶绿体内光合色素的含量明显降低，此外，戊二醛导致叶绿体光合作用显著降低的原因还有______________________________。

Answer

线粒体内膜 温度、处理时间沉水植物生理状态等 用戊二醛处理时，水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于对照组，且其数值随戊二醛浓度的增大而减小 1．71 戊二醛能抑制叶绿体内酶的活性

【解析】

植物细胞中，能合成ATP的过程包括细胞呼吸和光合作用，相应的场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜和叶绿体中类囊体膜。分析题图可知，甲图为光照条件下的大水榕实验结果，此时植株的光合作用强度大于细胞呼吸，水体中氧气量增多。乙图为黑暗条件下的实验，黑暗条件下植株进行细胞呼吸，水体中氧气量减少。

（1）在植物根尖细胞中没有叶绿体，能合成ATP的膜结构是线粒体内膜。甲、乙两组实验的自变量是龙二醛的浓度，因变量是光合作用速率与细胞呼吸速率的变化。因此，乙组实验需要控制的无关变量有温度、处理时间、沉水植物的多少、沉水植物的生理状态等。

（2）甲、乙两组实验中，随着水体中戊二醛浓度的升高，体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于二醛浓度为0时的结果，且相应数值随戊二醛浓度的增大而减小。该实验结果表明戊二醛不利于大水榕的生长。

（3）水体中戊二醛的浓度为5mg·L-1时，甲中的数据为1．00mg·L-1，这是植株净光合作用释放的氧气量；乙途中的数据是0．71mg·L-1，这是植株细胞呼吸的利用氧气的量，故在实验时间内大水榕的实际光合作用产生的氧气量为1．71mg·L-1。

（4）甲、乙中的数据表明，水体中存有戊二醛时沉水植物的生长减慢，光合作用与细胞呼吸都减慢。“已知戊二醛能使叶绿体内光合色素的含量明显降低”，叶绿体中光合色素减少，光反应减弱而是光合作用合成有机物的量减少。除此外，戊二醛可能会降低或者抑制光合作用酶的活性、可能导致淀粉等光合作用产物在叶绿体中积累等而使叶绿体的光合作用减弱。