Question

科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：

（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量____________，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是____________。

（2）图1中影响光合放氧速率的环境因素有_____________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中____________的干扰。

（3）图1在反应室中加入NaHCO₃的主要作用是____________。若提高反应液中NaHCO₃浓度，果肉放氧速率的变化是____________（填增大，减小、增大后稳定或稳定后减小）。

（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是____________；若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有____________（填序号：①C₅   ②ATP   ③[H]   ④C₃），可推测20～25min曲线的斜率为_____________（填正值、负值或零）。

Answer

CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 光照、温度、CO2（NaHCO3）浓度 溶解氧 提供CO2 增大后稳定 光合产氧量与呼吸耗氧量相等 ①②③ 负值

【解析】

1.绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2.影响光合速率的环境因素包括温度、二氧化碳浓度、光照强度、水和矿质元素等。
3.分析图2：图中1-15min氧气浓度增加，细胞呼吸速率小于光合速率；15～20min氧气浓度不变，细胞呼吸速率等于光合速率。

（1）提取光合色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；由于光合色素能溶解在乙醇中，因此长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。
（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度（水浴）、CO2（NaHCO3）浓度。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。

（3）图1中NaHCO3分解可产生CO2，因此在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2，根据分析中二氧化碳影响光合速率的曲线图可知，若提高反应液中NaHCO3浓度，即提高二氧化碳浓度，果肉放氧速率的变化是增大后稳定。
（4）15～20min氧气浓度不再变化的原因是光合产氧量与呼吸耗氧量相等；光照直接影响的是光反应，若在20min后停止光照，则光反应产生的ATP和[H]减少，而光反应产生的ATP和[H]用于暗反应三碳化合物的还原，因此三碳化合物的还原减慢，而短时间内二氧化碳的固定不受影响，因此C3增多，而C5减少，综合以上可知，叶绿体中含量减少的物质有①②③；20～25min停止光照后，光合作用产生氧气速率减慢，而呼吸速率消耗氧气速率不受影响，因此氧气不断减少，曲线的斜率为负值。