Question

【題目】請回答下列與光合作用和細胞呼吸有關的實驗問題：
（1）實驗一：科研人員從小鼠細胞中分離出線粒體，并將其放入測定儀內的生理鹽水中保持活性，然后按圖示順序向生理鹽水中依次加入相應物質，其中X物質不包括還原氫，從加入線粒體開始測定O2消耗速率，結果如圖一．請據圖分析：X物質表示 ， 圖示4個區間（①～④）中，線粒體內有水生成的區間是 ， 一定有CO2產生的區間是 ．
（2）實驗二：通過通氣管向密閉容器中通入14CO2 ， 密閉容器周圍有充足且適宜的光源，如圖二所示，當反應進行到0.5s時，發現14C出現在一種三碳化合物（C3）中，當反應進行到5s時，發現14C還出現在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中，該實驗是通過控制來探究CO2中碳原子轉移路徑的．在該實驗中，如果發現0.5s時C5的含量較高，若要降低其含量，可改變的實驗條件是 ．
（3）AMP﹣PCP能與細胞膜上ATP跨膜受體蛋白結合，科研人員用AMP﹣PCP溶液處理菜豆葉片，測定其光合速率，結果如圖三所示．由圖可知，隨著AMP﹣PCP濃度增大，葉片的凈光合速率 ， 推測原因是AMP﹣PCP限制了ATP 運輸到 ， 導致氣孔開放程度下降，從而抑制了光合作用的反應．要驗證上述推測是否正確，可用溶液處理菜豆葉片作為實驗組，以處理菜豆葉片作為對照進行實驗，測定葉片的氣孔開放程度和凈光合作用速率．若實驗組的氣孔開放程度和凈光合速率均對照組，則證明上述推測成立．

Answer 1

【答案】
（1）丙酮酸；①②③④；③
（2）反應時間；減弱光照或適當增加CO2的供應
（3）降低；細胞外；暗； ATP；蒸餾水；大于
【解析】解：（1）實驗一：線粒體中進行氧化分解的物質是丙酮酸，故圖一中加入的X物質是丙酮酸．還原氫與氧氣結合形成水，①②③④都有氧氣消耗，故都生產了水．在有氧呼吸第二階段，丙酮酸和水反應，產生CO2，第③區段加入了X物質丙酮酸，故該區間一定有CO2產生．（2）實驗二：當反應進行到0.5s時，發現14C出現在一種三碳化合物（C3）中．當反應進行到5s時，14C還出現在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中，由此可見，該實驗是通過控制反應時間，來探究CO2中碳原子的轉移路徑．暗反應中C5的來源是C3還原，去路是CO2固定，故0.5s時要想降低C5的含量，可降低光照或適當增加二氧化碳的供應，因為降低光照可以減少ATP、NADpH的生成量，從而抑制C3的還原，使C5的來源減少含量有所降低；若適當增加二氧化碳的供應，會促進CO2固定，使C5的去路增加，同樣也可以使C5的含量有所降低．（3）據圖三分析，隨著AMP﹣PCP濃度增大，葉片的凈光合速率逐漸降低，原因可能是AMP﹣PCP能與細胞膜上ATP跨膜受體蛋白結合，限制了ATP 運輸到細胞外，導致氣孔開放程度下降，導致光合作用的暗反應中的二氧化碳供應不足，抑制了暗反應的進行，要驗證推測是否正確，可用ATP溶液溶液處理菜豆葉片，以蒸餾水作為對照試驗，測定葉片的氣孔開放程度和凈光合作用速率．如果實驗組的氣孔開放程度和凈光合速率均大于對照組，則推測正確．

所以答案是：（1）丙酮酸　①②③④③（2）反應時間　減弱光照或適當增加CO2的供應（3）降低 細胞外 暗 ATP 蒸餾水 大于

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解光反應和暗反應的比較的相關知識，掌握光反應階段與暗反應階段既有區別又緊密聯系，是缺一不可的整體，光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP+Pi，沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成．