Question

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），并放置有酵母菌培养液，开始时阀门关闭。请回答下列问题：

（1）实验开始后的一段时间内，阀门始终关闭，则左侧容器内CO₂浓度的变化趋势是_________________。

（2）一段时间后，在打开阀门的短时间内，左侧容器______（CO₂或O₂）增加，该植物叶肉细胞中C₅/C₃的值将____；当容器中CO₂浓度保持相对稳定时，该植物的净光合速率____（填“大于零”“小于零”或“等于零”），原因是________________________________。

（3）若将酵母菌培养液换为乳酸菌培养液，则打开阀门后该植物的光合速率有所下降，原因是_____________________________________________。

Answer

逐渐降低后趋于稳定 CO2 变小 大于零 此时植物净光合速率等于酵母菌呼吸速率 乳酸菌无氧呼吸不释放CO2，打开阀门后，CO2由左侧容器向右侧容器扩散，引起容器中CO2浓度下降，因此该植物的光合速率下降

【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，据此分析作答。

（1）实验开始后的一段时间内，阀门始终关闭，左侧容器内植物光合作用不断消耗二氧化碳，CO2浓度不断下降，下降至光合速率等于呼吸速率时，容器内的二氧化碳浓度趋于稳定。

（2）一段时间后，在打开阀门的短时间内，右侧酵母菌呼吸作用产生的二氧化碳可以扩散至左侧容器，短时间内左侧容器中的二氧化碳浓度增加，该植物叶肉细胞中二氧化碳固定增强，五碳化合物的消耗增加，来路不变，最终导致五碳化合物的含量减少；同时三碳化合物的来路增加去路不变，结果三碳化合物的含量上升，所以叶肉细胞中C5/C3的值将变小。当容器中CO2浓度保持相对稳定时，植物的光合速率与酵母菌的呼吸速率与植物的呼吸速率之和相等，所以该植物的净光合速率大于零。

（3）将酵母菌培养液换为乳酸菌培养液，其无氧呼吸不释放二氧化碳，打开阀门后，二氧化碳由左侧容器扩散，导致容器内二氧化碳浓度下降，因此该植物的光合速率下降。