Question

某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”，设计实验装置如图乙。图甲表示在一定光照强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表细胞结构，①～⑤表示物质。请回答下列问题：

（1）图甲中④代表______，结构a中发生的能量转化过程为__________________，该细胞中a产生的③进入b中利用，需跨过______层生物膜（不考虑③出细胞再进细胞）；

（2）有同学认为乙实验不够严谨，作了两处修改。

Ⅰ．在光源和广口瓶之间放上盛满水的透明玻璃柱，其目的是________________________；

Ⅱ．为排除环境因素导致的有色液滴的移动，应设置对照实验为________________________。

Answer

丙酮酸 光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 5 排除光源升高温度对实验的干扰 用等量死亡黑藻代替活黑藻，其他条件不变

【解析】

据图分析，图甲中细胞器a吸收光照，将①②转变成葡萄糖，且①来自于液泡，②来自于细胞外，可推知细胞器a是叶绿体、①是水分子、②是二氧化碳；K+在⑤协助下进入细胞中，可推知⑤是ATP；三碳糖在d细胞质基质中通过一系列过程变成④，并加入b与③生成①②，可推知细胞器b是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸。装置乙二氧化碳缓冲液的存在可以不考虑二氧化碳的体积变化，则当光合速率大于呼吸速率时，有色小液滴向右移动；若光合速率小于呼吸速率时，有色液滴左移。

（1）根据以上分析已知，图甲中④是丙酮酸；结构a是叶绿体，是光合作用的场所，光合作用过程中的能量变化为：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。③是氧气，产生于a叶绿体，消耗于b是线粒体，因此氧气从产生部位到利用部位需要经过5层生物膜（类囊体薄膜、叶绿体的内外膜、线粒体的内外膜）。

（2）Ⅰ．在光源和广口瓶之间放上盛满水的透明玻璃柱，可以排除光源升高温度对实验的干扰。

Ⅱ．为排除环境因素导致的有色液滴的移动，应设置对照实验，用等量死亡黑藻代替活黑藻，其他条件不变。