Question

20．某研究小组将一定量的小球藻浸在温度适宜、加有适量培养液的密闭玻璃容器内，在不同光照条件下，测定该容器内氧气含量的变化如图所示，请据图回答下列问题：
（l）在0一5min内，该容器内氧气量减少是因为呼吸作用消耗氧气此阶段若用H₂¹⁸O培养小球藻，则不考虑蒸腾作用的情况下最先出现的放射性物质是CO₂
（2）A点前后小球藻细胞内的C₅含量变化为增多（填“增多”“减少”或“不变”）
（3）在5一15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐降低的原因是光合作用使密闭容器内的CO₂浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降．此阶段如果呼吸速率始终不变，则小球藻光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是6.0×10^-8mol/min
（4）科学家研究小球藻光合作用中产生ATP的机理，首先破碎小球藻细胞，再用差速离心法分离，获取叶绿体．

Answer 1

分析 分析题图：在黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用，因此前5分钟内氧气不断消耗而减少；5分钟后开始进行光合作用，由于光合作用大于呼吸作用，容器中氧气含量不断增多．

解答 解：（1）在0～5min内，由于没有光照，不进行光合作用，只进行有氧呼吸，所以该容器内氧气量减少是因为呼吸作用消耗氧气．此阶段若用H₂¹⁸O培养小球藻，由于H₂¹⁸O参与有氧呼吸的第二阶段，所以在不考虑蒸腾作用的情况下最先出现的放射性物质是CO₂．
（2）A点后，出现光照，光反应产生的[H]和ATP含量增多，这将促进暗反应中三碳化合物的还原，因此小球藻细胞内的C₅含量变化为增多．
（3）在5～15min内，由于光合作用使密闭容器内的CO₂浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降，所以该容器内氧气量增加的速率逐渐减少．由于在0～5min内，呼吸消耗的氧气量为1×10^-7mol，如果呼吸速率始终不变，则5～15min内，呼吸消耗的氧气量为2×10^-7mol．因此，此阶段如果呼吸速率始终不变，则小球藻光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是（8-4+2）×10^-7÷10=6.0×10^-8．
（4）由于不同细胞器的比重不同，因此分离细胞器常采用差速离心法．
故答案为：
（1）呼吸作用消耗氧气    CO₂
（2）增多
（3）光合作用使密闭容器内的CO₂浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降    6.0×10^-8
（4）差速离心

点评 本题考查了光合作用与呼吸作用的关系，光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响，分析题图曲线获取信息是解题的突破口，对光合作用与呼吸作用的关系，光照强度、二氧化碳浓度对光合作用的影响的理解应用是解题的关键．