Question

某实验小组为了探究不同颜色的光对光合作用的影响，利用图1所示的装置进行实验，O₂传感器能监测密闭锥形瓶内的O₂浓度，实验小组分别用红光和绿光照射甲、乙两个锥形瓶，锥形瓶中的同种绿色植物的生理状况和初始质量完全一样，保持适宜的温度，两个锥形瓶中的0₂浓度变化曲线如图2所示。请回答下列问题：

(1)植物叶肉细胞产生0₂的具体场所是___________。

(2)C点后，锥形瓶中的0₂浓度不再变化的原因是_________________________________。16 min时，甲、乙锥形瓶中植物干重较大的是____。

(3)实验小组在16 min后给予白光照射，发现甲瓶中的0₂浓度不变，乙瓶中的0₂浓度上升。由此可知，16 min时限制甲、乙锥形瓶中植物光合速率的主要环境因素分别是_________________________________。

(4)现有载有水绵和好氧型细菌的临时装片、红光源和绿光源，请设计实验验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率，简要写出实验方案和预期实验结果与结论。

实验方案：____________________________________________。

预期实验结果结论：____________________________________________。

Answer

（叶绿体的）类囊体薄膜 此时光合速率和呼吸速率相等 甲 CO2浓度、光照强度 将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵 好氧型细菌更多聚集在红光束照射的部位，证明植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率

【解析】

1、有氧呼吸可以分为三个阶段：

第一阶段：在细胞质的基质中．反应式：C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）

第二阶段：在线粒体基质中进行．反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2→20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的．

反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）

2、光合作用的阶段：

①光反应阶段：场所是类囊体薄膜

a．水的光【解析】
2H2O→4[H]+O2

b．ATP的生成：ADP+Pi→ATP

②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C→2C3
b．CO2的还原：2C3→（CH2O）+C5+H2O

(1)植物叶肉细胞产生O2的具体场所是叶绿体类囊体薄膜。

(2)C点后，锥形瓶中的O2浓度不再变化的原因是光合作用强度等于呼吸作用强度。16 min时，甲、乙锥形瓶中植物干重较大的是甲。

(3)实验小组在16 min后给予白光照射，发现甲瓶中的O2浓度不变，乙瓶中的O2浓度上升。由此可知，16 min时限制甲、乙锥形瓶中植物光合速率的主要环境因素分别是甲瓶是二氧化碳浓度，光照强度。

(4)现有载有水绵和好氧型细菌的临时装片、红光源和绿光源，请设计实验验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率，简要写出实验方案和预期实验结果与结论。

实验方案：将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵。

预期实验结果结论：好氧型细菌更多聚集在红光束照射的部位，证明植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率。