Question

如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置

如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于一定的光照条件且温度为20℃环境中．实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X．20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置．据此回答下列问题：（1）图中绿色植物吸收的光能转化途径是______．（2）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在X的位置上，针筒的容量______（填“需要”或“不需要”）调节．（3）与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值______（偏高/偏低/相同），原因是______．（4）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓度的氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置．则该植物的实际光合速率是______mL/h．（5）如果在另一相同实验装置中，其他条件不变，只增加光照强度，结果20min后针筒的容量也维持在0.6mL读数处．但若只将温度提升至30℃，20min后针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上．比较两个实验可以得出的结论是______．（6）如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林，针筒的读数大幅度变小，原因是______．

Answer 1

（1）光能被绿色植物吸收以后，转变成电能，电能在转变成化学能储存在[H]和ATP中，储存在[H]和ATP中的是活跃的化学能，经过暗反应以后，[H]和ATP中活跃的化学能转变成（CH₂O）中稳定的化学能．
（2）由光合作用的总反应式6CO₂+12H₂O

光能

叶绿体

C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O，可知反应前后气体体积不变，所以不需要调节针筒容量就可使水滴维持在X 处．
（3）上述实验装置是测量氧气的释放量，而植物进行呼吸作用会消耗部分氧气，所以测得氧气的量偏低，也就是光合作用强度偏低．
（4）瓶中液体改放为NaOH 溶液，则装置内CO₂ 完全被吸收，植物体不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，瓶中气体的变化即呼吸消耗的O₂ 的变化．则在有光条件下该植物的真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，既（0.4×3）+（0.1×2）=1.4（mL/h）．
（5）改变光照强度，光合作用强度不改变，说明光照强度不影响光合作用强度；改变温度影响了光合作用强度，说明温度会影响光合作用强度．
（6）二氧化碳的吸收主要是通过叶片上的气孔进行吸收，叶片上涂上一层凡士林会导致叶片无法吸收二氧化碳，限制了光合作用的暗反应．
故答案为：（1）光能→ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能
（2）不需要  
（3）偏低   植物同时进行呼吸作用，消耗了部分氧气  
（4）1.4
（5）在上述条件下，限制光合作用的主要因素不是光照，而是温度（只要体现出温度是限制因素即可）
（6）凡士林阻塞部分气孔，使供应叶肉细胞的CO₂减少，限制了光合作用的暗反应