Question

【题目】请回答下列与光合作用和细胞呼吸有关的实验问题：
（1）实验一：科研人员从小鼠细胞中分离出线粒体，并将其放入测定仪内的生理盐水中保持活性，然后按图示顺序向生理盐水中依次加入相应物质，其中X物质不包括还原氢，从加入线粒体开始测定O2消耗速率，结果如图一．请据图分析：X物质表示 ， 图示4个区间（①～④）中，线粒体内有水生成的区间是 ， 一定有CO2产生的区间是 ．
（2）实验二：通过通气管向密闭容器中通入14CO2 ， 密闭容器周围有充足且适宜的光源，如图二所示，当反应进行到0.5s时，发现14C出现在一种三碳化合物（C3）中，当反应进行到5s时，发现14C还出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，该实验是通过控制来探究CO2中碳原子转移路径的．在该实验中，如果发现0.5s时C5的含量较高，若要降低其含量，可改变的实验条件是 ．
（3）AMP﹣PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，科研人员用AMP﹣PCP溶液处理菜豆叶片，测定其光合速率，结果如图三所示．由图可知，随着AMP﹣PCP浓度增大，叶片的净光合速率 ， 推测原因是AMP﹣PCP限制了ATP 运输到 ， 导致气孔开放程度下降，从而抑制了光合作用的反应．要验证上述推测是否正确，可用溶液处理菜豆叶片作为实验组，以处理菜豆叶片作为对照进行实验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率．若实验组的气孔开放程度和净光合速率均对照组，则证明上述推测成立．

Answer 1

【答案】
（1）丙酮酸；①②③④；③
（2）反应时间；减弱光照或适当增加CO2的供应
（3）降低；细胞外；暗； ATP；蒸馏水；大于
【解析】解：（1）实验一：线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，故图一中加入的X物质是丙酮酸．还原氢与氧气结合形成水，①②③④都有氧气消耗，故都生产了水．在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应，产生CO2，第③区段加入了X物质丙酮酸，故该区间一定有CO2产生．（2）实验二：当反应进行到0.5s时，发现14C出现在一种三碳化合物（C3）中．当反应进行到5s时，14C还出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，由此可见，该实验是通过控制反应时间，来探究CO2中碳原子的转移路径．暗反应中C5的来源是C3还原，去路是CO2固定，故0.5s时要想降低C5的含量，可降低光照或适当增加二氧化碳的供应，因为降低光照可以减少ATP、NADpH的生成量，从而抑制C3的还原，使C5的来源减少含量有所降低；若适当增加二氧化碳的供应，会促进CO2固定，使C5的去路增加，同样也可以使C5的含量有所降低．（3）据图三分析，随着AMP﹣PCP浓度增大，叶片的净光合速率逐渐降低，原因可能是AMP﹣PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，限制了ATP 运输到细胞外，导致气孔开放程度下降，导致光合作用的暗反应中的二氧化碳供应不足，抑制了暗反应的进行，要验证推测是否正确，可用ATP溶液溶液处理菜豆叶片，以蒸馏水作为对照试验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率．如果实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组，则推测正确．

所以答案是：（1）丙酮酸　①②③④③（2）反应时间　减弱光照或适当增加CO2的供应（3）降低 细胞外 暗 ATP 蒸馏水 大于

【考点精析】解答此题的关键在于理解光反应和暗反应的比较的相关知识，掌握光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成．