Question

【题目】为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，称取其幼叶3 g，均分为两份，分别做如下实验。(实验中使用的氧电极可测量溶液中O2变化的速率)

实验一:采用差速离心法将一份叶片用来制备叶绿体，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO3溶液中，在适宜光照、20 ℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O2释放速率。

实验二:将另一份叶片切成约1.0 mm×1.0 mm小块，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO3溶液中，在适宜光照、20 ℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O2释放速率。

实验结果如下图。请回答问题。

（1）在光合作用的光反应中，水在光下分解为_______。暗反应中CO2的固定是在叶绿体的______完成的。

（2）在适宜光照、温度和相同KHCO3溶液浓度下，叶绿体的O2释放速率___（“大于”、“等于”或“小于”）叶切片的O2释放速率。原因可能是_________________。

（3）为探究第（3）题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充:称取__g上述植物幼叶，切成约1.0 mm×1.0 mm小块，均分为4组，分别置于0、0.01、0.05、0.1 mol·L-1的KHCO3溶液中，在_______条件下，分别用氧电极测定其_____________。

Answer 1

【答案】[H]、O2 基质 大于 叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗 1.5 黑暗、20 ℃恒温 O2消耗速率(或呼吸速率)

【解析】

实验一中制备的是叶绿体，该实验装置中只进行光合作用；而实验二中是将叶片切成小块，该实验装置既进行光合作用又进行呼吸作用。从曲线图可以看出，随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升，这是由于KHCO3溶液可以提供CO2的结果，但是实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上，即在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率，这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因。

（1）在光合作用的光反应中，水在光下分解可产生[H]、O2。暗反应中CO2的固定是在叶绿体的基质中完成的。

（2）在适宜光照、温度和相同KHCO3溶液浓度下，由于叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗，因此叶绿体的O2释放速率大于叶切片的O2释放速率。

（3）要探究第（2）题的原因分析是否正确，只需设置实验二的对照实验即可，即其他操作均相同，如叶片的量：由题干可知其原先幼叶3 g，均分为两份，实验二幼叶是1.5g，故对照实验也要称取1.5g上述植物幼叶，将叶切片放在黑暗、20℃恒温条件下，来测定其氧气消耗速率即可。