Question

8．将一盆天竺葵和一只小白鼠一起放在一个密闭的玻璃罩中，如图所示，根据如下实验回答问题；
（1）将此装置放在黑暗环境中，小白鼠将死亡，原因是植物在黑暗的环境中不能进行光合作用，玻璃罩里缺少氧气；
（2）将此装置分钟在阳光下，小白鼠将存活，在此过程中，小白鼠为天竺葵进行光合作用提供了二氧化碳，请写出天竺葵光合作用的反应式：二氧化碳+水$→_{叶绿体}^{光能}$有机物（储存能量）+氧气；
（3）小白鼠和天竺葵体细胞中都具有的能量转换器是线粒体，这两种生物的体细胞在结构上的区别是小白鼠细胞没有细胞壁、液泡、叶绿体；
（4）上述装置中，若取出天竺葵，小白鼠将死亡，由此可见，绿色植物在维持生物圈中的碳-氧平衡起着重要的作用．

Answer 1

分析 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，并释放氧气，维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡．

解答 解：（1）将此装置放在黑暗环境中，装置中的植物因缺少光照而不能进行光合作用释放氧气，但还要进行呼吸作用消耗氧气，造成装置内氧气含量减少，导致小白鼠因缺氧而死亡．
（2）此装置在光下时，小白鼠的呼吸作用产生的二氧化碳作为光合作用的原料，植物进行光合作用产生的氧气又是小白鼠进行呼吸作用所需要的．天竺葵光合作用的反应式：二氧化碳+水$→_{叶绿体}^{光能}$有机物（储存能量）+氧气．
（3）叶绿体和线粒体是细胞中的能量转换器，叶绿体能够将光能转变成化学能并储存在有机物中，线粒体将储存在有机物中的化学能释放出来，转变成细胞进行生命活动所需的能量，线粒体存在于所有的活细胞中，而叶绿体只是在植物的绿色细胞中具有，因此小白鼠和天竺葵体细胞中都 具有的能量转换器是线粒体．
动物细胞的基本结构有：细胞膜、细胞质、细胞核．植物细胞的基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、胞核、液泡、叶绿体等结构．因此这两种生物的体细胞在结构上的区别是：小白鼠细胞没有细胞壁、液泡、叶绿体．
（4）绿色植物在光合作用中制造的氧，超过了自身呼吸作用对氧的需要，其余的氧都以气体的形式释放到大气中，从根本上改变了地面上的生活环境．上述装置中，若取出天竺葵，小白鼠将死亡，维持了大气中氧气和二氧化碳的相对平衡，即碳-氧平衡．
故答案为：（1）死亡；植物在黑暗的环境中不能进行光合作用，玻璃罩里缺少氧气；
（2）存活；二氧化碳；二氧化碳+水$→_{叶绿体}^{光能}$有机物（储存能量）+氧气；
（3）小白鼠细胞没有细胞壁、液泡、叶绿体；
（4）死亡；碳-氧．

点评 光照下，密闭装置内的小白鼠和绿色植物形成了相互依存的关系：绿色植物的光合作用为小白鼠的呼吸作用提供氧气，小白鼠的呼吸作用为绿色植物的光合作用提供原料．