Question

【题目】请回答下列与光合作用和细胞呼吸有关的实验问题：

（1）实验一：科研人员从小鼠细胞中分离出线粒体，并将其放入测定仪内的生理盐水中保持活性，然后按图示顺序向生理盐水中依次加入相应物质，其中X物质不包括还原氢，从加入线粒体开始测定O2消耗速率，结果如图一．请据图分析：X物质表示_____，图示4个区间（①～④）中，线粒体内有水生成的区间是_____，一定有CO2产生的区间是_____．

（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入14CO2，密闭容器周围有充足且适宜的光源，如图二所示，在该实验中，如果发现0.5s时C5的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是_____．

（3）AMP﹣PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，科研人员用AMP﹣PCP溶液处理菜豆叶片，测定其光合速率，结果如图三所示．由图可知，随着AMP﹣PCP浓度增大，叶片的净光合速率_____，推测原因是AMP﹣PCP限制了ATP 运输到_____，导致气孔开放程度下降，从而抑制了光合作用的_____反应．要验证上述推测是否正确，可用_____溶液处理菜豆叶片作为实验组，以_____处理菜豆叶片作为对照进行实验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率．若实验组的气孔开放程度和净光合速率均_____对照组，则证明上述推测成立．

Answer 1

【答案】丙酮酸 ①②③④ ③ 减弱光照或适当增加CO2的供应 降低 细胞外 暗 ATP 蒸馏水 大于

【解析】

实验一.线粒体中进行的是有氧呼吸的第二、三阶段，下图是有氧呼吸的三个阶段的反应式：

实验二：通过同位素示踪法可以追踪二氧化碳中的碳原子的转移路径。14CO2+C5→214C3→（14CH2O）。

实验三：气孔关闭导致二氧化碳进入细胞减少，直接降低光合作用暗反应，降低光合速率。

（1）线粒体中进行的是丙酮酸的分解和还原态的氢与氧气反应生成水，根据有氧呼吸的过程X物质是加入的丙酮酸，丙酮酸与水反应生成二氧化碳，因此从加入丙酮酸开始的③区段产生二氧化碳，从图的纵坐标可以看出①②③④都有氧气的消耗，因此都有水的产生。

（2）根据光合作用暗反应的过程看出，若想降低C5的含量，从去路上可适当增加CO2的供应，增加C5的消耗，也可以减弱光照，在来源上减少C3被还原产生C5。

（3）从图三看出增加AMP﹣PCP的浓度，叶片的净光合速率逐渐下降，因为AMP﹣PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，限制了ATP 运输到细胞外，导致气孔开放程度下降，进入的二氧化碳减少，从而抑制了光合作用的暗反应。可通过加入ATP来进行检测看光合速率是否上升实验验证上述推测是否正确。