中国2010年上海世博会日本馆的展示主题是“像生命体一样会呼吸的建筑”。光合作用与细胞呼吸是植物体内两种重要的代谢过程。提高光合速率对于解决世界上的粮食问题具有重要的意义,科学家通过对有关酶及相关基因的研究,在野生植物体内找到了影响光合速率的主要基因并进行了相关实验,得到了某种转基因作物。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你分析并回答下列有关问题。
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(1)用此装置测量植物的真正的光合作用速率,可以用 来表示。
(2)第一步:测定植物的细胞呼吸强度,方法步骤:
①甲装置的D中放入 ,乙装置的D中放入 ;
②将装置甲、乙的玻璃钟罩 ,放在温度等相同的环境中;
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(3)第二步:测定植物的净光合作用强度,方法步骤是:
① ;
② ;
③ 。
(4)实验数据:实验操作30分钟后,记录甲装置红墨水滴移动情况:
| 实验 | 实验30分钟后红墨水滴移动情况 | |
| 测定植物细胞呼吸 | 甲装置 | (填“左”或“右”)移1.5厘米 |
| 乙装置 | 右移0.5厘米 | |
| 测定植物净光合作用 | 甲装置 | (填“左”或“右”)移4.5厘米 |
| 乙装置 | 右移0.5厘米 | |
(5)假设红墨水滴每移动1 cm,植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的细胞呼吸速率(分解葡萄糖速率)是 g/h。白天光照15小时,一昼夜葡萄糖的积累量是 g。(不考虑昼夜温差影响)
气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
| 时期 | 碳吸收量(kgC·a-1) | 碳释放量(kgC·a-1) |
| A | 1.20×1014 | 1.20×1014 |
| B | 1.20×1014 | 1.26×1014 |
(1)生态系统碳的吸收主要是通过 作用实现的,碳的释放主要是通过 作用实现的。
(2)表中 时期的生态系统处于稳定状态,原因是 。
(3)由于过度的人工碳排放,破坏了生态系统的 ,导致大气中 增加并引起全球气候变化。
(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的,类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的 阶段;又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的 直接发酵转化为染料乙醇。