Question

为了探究N_aHCO₃对某植物幼叶光合作用的影响，某同学做了如下实验：

①制备叶绿体悬液：称取2g幼叶进行___________（充分/不充分）的研磨，用纱布过滤匀浆后取滤液进行____________，分离得到叶绿体，将叶绿体置于等渗溶液中获得叶绿体悬液，均分为4组备用。

②制备幼叶小片：称取2g幼叶，切割成1mm²的叶小片，均分为4组备用。

③将上述的4组叶绿体悬液和4组幼叶小片分别放在等量的不同浓度的N_aHCO₃溶液中，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极量氧气的释放速率（单位：（μmol/g．min），得到数据如下：

	第1组	第2组	第3组	第4组
	0.02mol/L NaHCO3溶液	0.05mol/L NaHCO3溶液	0.1mol/L NaHCO3溶液	蒸馏水
叶绿体悬液	7	15	21	2
叶小片	3	13	19	0

回答下列问题：

（1）请补充①中的空格。

（2）不同浓度的N_aHCO₃溶液影响光合作用的____________反应，二氧化碳在该反应中形成的第一个分子是__________分子。

（3）在相同浓度的N_aHCO₃溶液中，叶绿体悬液的氧气释放速率大于叶小片的氧气释放速率，原因可能是_________。为探充该原因是否正确，应称取2g幼叶，切割成Imm²的叶小片，均分为4组，放在上述不同浓度的N_aHCO₃溶液中，在______________条件下分别用氧电极测量各组的__________。

（4）在叶绿体悬液中入适量磷酸，发现光合产物的量增加，出现该结果的原理是________________。

Answer

不充分 （差速）离心 碳 六碳 叶绿体不进行呼吸作用，不消耗氧气（叶小片要进行呼吸作用，需要消耗光合作用产生的氧气） 黑暗，20℃恒温 氧气消耗速率 磷酸有利于光反应形成ATP，ATP可以促进碳反应中三碳酸的还原（有利于三碳糖运至叶绿体外，减少叶绿体里三碳糖和淀粉的积累）

【解析】

该题主要考察了光合作用的过程和光合作用的影响因素。光合作用是利用光能将二氧化碳转化为糖，并将能量储存在糖分子中，这是一个吸能作用。光合作用分为光反应和碳反应两个阶段。光反应主要发生水的光解和ATP的合成。碳反应主要是二氧化碳在一系列酶促反应下还原为糖的过程。因此光照和二氧化碳是影响光合作用的两个主要因素。

（1）该题中要求制备叶绿体悬液，需要保留叶肉细胞中的叶绿体结构，叶片的研磨不可以充分，否则会破坏叶绿体；分离细胞器需要用到的方法为差速离心法；
（2）NaHCO3溶液可以分解产生二氧化碳，而二氧化碳主要参与光合作用的碳反应；在碳反应过程中，一分子二氧化碳会首先与一分子RuBP分子结合，形成1个六碳分子；
（3）叶绿体悬液和叶小片相比较，差别在于叶绿体悬液只有叶绿体，只能进行光合作用，而叶小片中的细胞既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，呼吸作用会吸收光合作用产生的氧气；为验证这一结论，证明叶小片的呼吸作用消耗了氧气，因此需要测定同样环境中叶小片的呼吸速率，因此在黑暗，20℃恒温在环境中，即保证无关变量相同的前提进行实验；测定各组的氧气消耗速率；
（4）磷酸主要与ATP的合成有关，磷酸有利于光反应形成ATP，ATP可以促进碳反应中三碳酸的还原。