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。

（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）分析图中数据，水体中戊二醛的浓度为10mg·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。

（3）实验结果表明，戊二醛对大水榕实际光合作用的影响是____________。

（4）研究发现，水体中存在戊二醛时，大水榕出现叶片明显黄化，光合作用显著降低的现象。由此可知，戊二醛抑制光合作用的原因可能是________________________。

Answer

线粒体内膜 温度、处理时间、沉水植物生理状态等 0.85 戊二醛会抑制大水榕的实际光合作用，且在一定浓度范围内戊二醛浓度越大，抑制作用越强 戊二醛能促进叶绿素的分解或抑制叶绿素的合成从而使叶绿素含量减少

【解析】

1、植物细胞中，细胞呼吸和光合作用均能合成ATP，细胞呼吸产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，光合作用产生ATP的场所叶绿体中类囊体膜。

2、分析题图：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）植物的根尖细胞没有叶绿体，只进行呼吸作用，则产生ATP的膜结构是线粒体内膜。甲、乙两组实验的自变量是戊二醛的浓度，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）水体中戊二醛的浓度为10mg•L-1时，甲中的数据为0.50mg•L-1，这是植株净光合作用释放的氧气量；乙图中的数据是0.35mg•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0.85mg•L-1。

（3）甲、乙中的数据表明，水体中存有戊二醛时大水榕的净光合作用与细胞呼吸都减慢，因此戊二醛会抑制大水榕的实际光合作用，且在一定浓度范围内戊二醛浓度越大，抑制作用越强。

（4）水体中存在戊二醛时，大水榕出现叶片明显黄化，因此戊二醛可能促进叶绿素的分解或抑制叶绿素的合成从而使叶绿素含量减少，进而使光合作用显著降低。