（六）回答有关光合作用和细胞呼吸的有关问题某科学研究小组利用小球藻为实验材料做了下列四个实验（1）

Question

（六）回答有关光合作用和细胞呼吸的有关问题某科学研究小组利用小球藻为实验材料做了下列四个实验（1）实验一：在相同培养液中，装置a和b分别培养等量的小球藻（抽去空气），将两个装置都同时放在阳光下．一段时间后观察，B、C两试管哪个更绿？______．实验中B试管的小球藻能长时间存活吗？______，为什么？______．（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入14CO2，密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源．当反应进行到0.5s时，发现l4C出现在一种三碳化合物（C3）中．当反应进行到5s时，14C还出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，该实验是通过控制______来探究CO2中碳原子的转移路径的．在该实验中，如果发现0.5s时C5的含量较高，若降低其含量，可改变的实验条件是______．（3）实验三：用高速离心法打破叶绿体膜后，类囊体薄膜和基质都释放出来．然后再用离心法去掉类囊体薄膜．黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、NADPH和14C02，结果在这种基质中检出含14C的光合产物．光合作用中类囊体薄膜的作用是______．在基质中加入ATP、NADPH等物质的作用是______．如果不加入上述物质而只给予光照，反应能否进行？______．（4）实验四：将小球藻分成重量相同的四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到下表的数据．请分析并回答问题： 组 别 1 2 3 4 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前重量变化/mg +3 +3 +3 +1根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是______； 27℃时绿叶的净光合速率是______mg/h；30℃时真光合速率为：______mg/h．

Answer 1

（1）由于装置a和b抽去空气，因此此时酵母菌无氧呼吸可以产生二氧化碳，而乳酸菌无氧呼吸产生的是乳酸，因此此时B中的小球藻就可以进行光合作用并且进行大量繁殖，从而使试管更绿．装置a中的葡萄糖是有限的，当葡萄糖消耗结束后小球藻就失去光合作用的原料，因此实验中B试管的小球藻不能长时间存活．
（2）题中可以看出，实验二是通过控制反应时间来探究CO₂中碳原子的转移路径的．若要降低光合作用过程中C₅的含量，可以采用降低光照或适当增加二氧化碳的供应等措施．因为降低光照可以减少ATP、NADPH的生成量，从而抑制C₃的还原，使C₅的含量有所降低；若适当增加二氧化碳的供应，会促进二氧化碳固定的发生，同样也可以使C₅的含量有所降低．
（3）光合作用光反应的场所为类囊体薄膜，光反应能为暗反应提供ATP、NADPH，用于C₃的还原；暗反应的场所为叶绿体基质，暗反应也能为光反应提供ADP和Pi．黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、NADPH和¹⁴C0₂，结果在这种基质中检出含¹⁴C的光合产物，说明此时发生了暗反应．如果不加入上述物质而只给予光照，由于缺少光反应的场所，反应无法进行．
（4）在暗处理时，只进行呼吸作用，因此有表格可以看出，在温度为29℃时，重量变化最多，即呼吸作用最强．由于净光合速率=真光合速率-呼吸速率，27℃时小球藻，1h消耗有机物为1mg，光照后与暗处理前重量变化为3mg，这段时间进行了2h的呼吸作用，1h的光合作用，因此净光合速率=3+1=4mg/h．30℃时，小球藻的真光合速率=1+1×2=3 mg/h．
故答案为：（13分）
（1）B   不能  葡萄糖消耗完后，酵母菌不能继续产生二氧化碳
（2）反应时间  降低光照或适当增加二氧化碳的供应
（3）光反应场所（或为暗反应提供ATP、NADPH） 还原三碳化合物  不能
（4）29℃4（2分）     3（2分）