(9)植物的營養和氣體交換題解

第九章: 植物的營養和氣體交換題解

測試站

CE-2011-II-6: A

對陸生植物而言，碳元素的來源是空氣中的二氧化碳，經氣孔進入葉片，進行光合作用。泥土中的空氣雖然含有二氧化碳，但根部細胞祇進行呼吸作用，產生二氧化碳，相對來說根細胞的二氧化碳濃度應高於泥土中，因此通常來說，二氧化碳應不會進入根部。

植物以硝酸鹽(NO₃^-)或銨化合物(NH4⁺)形式攝取氮、氧及氫元素。

植物以磷酸鹽(PO₄^2-)形式攝取磷及氧元素。

CE-2010-II-38: D

於大氣一般二氧化碳濃度(0.03-0.04%)下，碳酸氫鹽指示劑呈紅色。

低於0.04%，呈紫色。

高於0.04%，呈黃色。

管P蓋著黑紙，葉片祇進行呼吸作用，釋出二氧化碳，使試管內含有多於0.04%的二氧化碳濃度。

管Q蓋著棉布，葉片同時進行光合作用及呼吸作用，因此試管內沒有淨二氧化碳濃度的變化，因此濃度應大約相等於0.0%。

管R沒有蓋著任何物料，葉片進行光合作用，光合作用速率大於呼吸作用速率，淨吸入二氧化碳，使試管內二氧化碳濃度低於0.04%。

練習

多項選擇題

CE-2011-II-50-52

1.      D

實驗研究缺乏鎂對幼苗生長的影響，但如果植物體內本身已有鎂貯存的話，那便無法測試缺乏鎂對植物的影響。因此使用幼曲可減少實驗出現錯誤。

其他選項其實都是幼苗根部正確的描述，但不是最重要，選用幼苗的原因。

2.      D

由於這實驗要研究的是缺乏鎂對幼苗的影響，因此實驗裝置應是沒有鎂元素，而對照裝置才是含有鎂元素的。其餘因素應盡量保持不變，包括幼苗、溶液X。除了溶液X內應沒有鎂元素。

3.      C

這題答案可以推論，也可以純背誦。正常的葉片是綠色的，缺乏鎂的幼苗葉片變黃，因此可推論出鎂可使葉片由黃色變成綠色，而植物內綠色是葉綠素的顏色。

4.      C

硝酸鹽是植物獲取氮元素的主要來源，而氨基酸必定含有氮元素，缺乏硝酸鹽的話，無法產生氨基酸，繼而不能合成蛋白質，除了水之外，細胞的主要成份是蛋白質。因此缺乏硝酸鹽使細胞無法進行分裂，無法形成新細胞，生長變得遲緩。當然，由於生長遲緩，嫩葉也不可能形成葉綠素，果實也肯定發育不良，但這都是因為生長遲緩而引致的。

5.      C

根據圖示，於光強度是2的時候，沒有淨吸收及釋出二氧化碳量，植物進行光合作用速率相等於呼吸作用速率。這個點，稱為「補償點」。

祇有光度是0的時候，植物的光合作用才會完全停止，因此光度超過0的話，植物便會進行光合作用，產生氧氣，但植物任何時候皆會進行呼吸作用，消耗氧氣，於光度低於2的時候，所有因光合作用產生的氧氣都被呼吸作用消耗掉，因此沒有氧氣的釋出，而呼吸作用速率大於光合作用速率，呼吸作用產生的二氧化碳無法被光合作用完全消耗掉，因此便有二氧化碳的淨釋出。

光強度超過2，光合作用速率大於呼吸速率，因此有淨二氧化碳的吸入。

光強度到達6後，光合作用速率達到最高。

6. D

 置於黑暗時，祇進行呼吸作用，祇要是活細胞，都會進行呼吸作用。構造2是木質部(細胞壁較厚)，是死細胞。其他都是活細胞。

短題目

7.

(a) 沒有淨氣體交換的時間一定是因為產生的氧氣速率(因為光合作用)等於消耗氧氣的速率(因為呼吸作用)或釋出的二氧化碳速率(因為呼吸作用)等於吸入的二氧化碳速率(因為光合作用速率)。亦即是，沒有淨氣體交換的時間，應是光合作用速率與呼吸作用速率相同。

圖中，氧氣產生速率代表光合作用速率，二氧化碳產生速率代表呼吸作用速率，兩者相交點便是光合作用速率與呼吸作用速率相等的時間，亦即是大約7時及18時。

(b) 冬天應日照時間較短，早上太陽更遲出現(即較6時遲)，下午更早落下(即較19時早)，而且冬天太陽光度較弱(因距離地面較遠)，因此光合作用亦應較慢。

(C) 氧氣生產速率線下的面積代表總光合作用量，即總氧氣或食物產生量。因為Y軸是氧氣產生速率，X軸是時間，面積便是氧氧產生速率X 時間，結果是總氧氣量。

二氧化碳產生速率線下的面積代表總呼吸作用量，即總氧氣消耗或食物消耗率。因此氧氣速率曲線下面積大於二氧化碳速率曲線下面積，代表氧氣及食物淨產生較多。

註: 同學可於圖中看到於全日而言，呼吸作用速率大致維持不變的。

8.

(a) 其實課程範圍內，祇出現過一種指示劑，便是碳酸氫鹽指示劑，碳酸氫鹽指示劑測試的是二氧化碳濃度。

(b) 實驗研究的是光強度對光合作用速率的影響，但實際上，光源內除了有光之外，也有熱能，熱能會使環境溫度上升，溫度較高，光合作用速率會上升，這樣研究便會出現偏差。更大的偏差來自不同的人造光源含有的熱能不同，相差可以很大的。為了減少這方面的誤差，所以加了盛有水的燒杯，水可以吸收熱能，使實際到達指示劑的光的熱能減少，減少誤差。

(c) 裝置A的光源較近，光合作用速率應較大，會釋出較多氧氣，並吸入較多二氧化碳，使指示劑內的二氧化碳濃度下降，低於0.03%的話，指示劑會呈紫色。

裝置B的光源較遠，光合作用速率較小，結果顯示指示劑的顏色保持不變，呈橙紅色，橙紅色代表指示劑內的二氧化碳濃度大約等於大氣濃度，即0.03-0.04%，亦即是沒有特別多也沒有特別少，因此應是因為光合作用速率與呼吸作用速率相同。

注意:如顏色保時黃色而持續不變的話，那代表釋出較多二氧化碳，即呼吸作用速率大於光合作用速率。

9.

(a) (i) 注意，適應特徵應是有關葉片如何使二氧化碳有效進入柵狀葉肉細胞的特徵。對陸生植物而言，二氧化碳主要經葉底的氣孔，然後擴散入氣室，經海綿細胞內的間隙擴散上柵狀組織細胞的。如穿越海綿組織細胞的話，那應不算作適應特徴。

  (ii) 陽生葉片即生活於陽光充沛的環境，溫度會較高，失水會更快。角質層主要用作防止水份散失。

(b) (i) 二氧化碳淨吸收量是正值，代表光合作用速率大於呼吸作用。

  (ii) 能適應於蔭蔽環境生活的葉片，應該能於較低光強度下，可進行較多光合作用，因此補償點應較低(光度較低)。補償點是植物的光合作用與呼吸作用速率相等時的光強度。

  (iii) 碳酸氫鹽指示劑用以測試二氧化碳的濃度。補償點是植物的光合作用與呼吸作用速率相等時的光強度。因此實驗裝置應提供不同的光強度。

10.

(a) 這條是純記誦。注意，題目要求列出細胞名稱。因此A應是上表皮細胞(不是表皮)，B是下表皮細胞(不是下表皮)，C是保衞細胞。

(b) 標註Q是海綿組織細胞，排列疏鬆，疏鬆的功能是讓二氧化碳可以更快經細胞間隙擴散至柵狀組織細胞，柵狀組織細胞葉綠體密度較高，是主要進行光合作用的位置。

註: 雖然海綿組織細胞內也含有葉綠體，可以進行光合作用，但題目提及的是排列方式，因此應回答方便擴散氣體這一功能，而不是進行光合作用的功能。

(C) 標註R是輸導組織(維管束)，由木質部及韌皮部組織。木質部的功能是運輸水分及礦物質，並以機械方式支持葉片，而韌皮部的功能是運輸食物。

11. 這條論述題基本上是背誦而已。