Question

8．將一盆天竺葵和一只小白鼠一起放在一個密閉的玻璃罩中，如圖所示，根據如下實驗回答問題；
（1）將此裝置放在黑暗環境中，小白鼠將死亡，原因是植物在黑暗的環境中不能進行光合作用，玻璃罩里缺少氧氣；
（2）將此裝置分鐘在陽光下，小白鼠將存活，在此過程中，小白鼠為天竺葵進行光合作用提供了二氧化碳，請寫出天竺葵光合作用的反應式：二氧化碳+水$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣；
（3）小白鼠和天竺葵體細胞中都具有的能量轉換器是線粒體，這兩種生物的體細胞在結構上的區別是小白鼠細胞沒有細胞壁、液泡、葉綠體；
（4）上述裝置中，若取出天竺葵，小白鼠將死亡，由此可見，綠色植物在維持生物圈中的碳-氧平衡起著重要的作用．

Answer 1

分析 綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程，叫做光合作用，綠色植物通過光合作用不斷消耗大氣中的二氧化碳，并釋放氧氣，維持了生物圈中二氧化碳和氧氣的相對平衡．

解答 解：（1）將此裝置放在黑暗環境中，裝置中的植物因缺少光照而不能進行光合作用釋放氧氣，但還要進行呼吸作用消耗氧氣，造成裝置內氧氣含量減少，導致小白鼠因缺氧而死亡．
（2）此裝置在光下時，小白鼠的呼吸作用產生的二氧化碳作為光合作用的原料，植物進行光合作用產生的氧氣又是小白鼠進行呼吸作用所需要的．天竺葵光合作用的反應式：二氧化碳+水$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣．
（3）葉綠體和線粒體是細胞中的能量轉換器，葉綠體能夠將光能轉變成化學能并儲存在有機物中，線粒體將儲存在有機物中的化學能釋放出來，轉變成細胞進行生命活動所需的能量，線粒體存在于所有的活細胞中，而葉綠體只是在植物的綠色細胞中具有，因此小白鼠和天竺葵體細胞中都 具有的能量轉換器是線粒體．
動物細胞的基本結構有：細胞膜、細胞質、細胞核．植物細胞的基本結構包括：細胞壁、細胞膜、細胞質、胞核、液泡、葉綠體等結構．因此這兩種生物的體細胞在結構上的區別是：小白鼠細胞沒有細胞壁、液泡、葉綠體．
（4）綠色植物在光合作用中制造的氧，超過了自身呼吸作用對氧的需要，其余的氧都以氣體的形式釋放到大氣中，從根本上改變了地面上的生活環境．上述裝置中，若取出天竺葵，小白鼠將死亡，維持了大氣中氧氣和二氧化碳的相對平衡，即碳-氧平衡．
故答案為：（1）死亡；植物在黑暗的環境中不能進行光合作用，玻璃罩里缺少氧氣；
（2）存活；二氧化碳；二氧化碳+水$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣；
（3）小白鼠細胞沒有細胞壁、液泡、葉綠體；
（4）死亡；碳-氧．

點評 光照下，密閉裝置內的小白鼠和綠色植物形成了相互依存的關系：綠色植物的光合作用為小白鼠的呼吸作用提供氧氣，小白鼠的呼吸作用為綠色植物的光合作用提供原料．