Question

【題目】圖1是某植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖，①--⑤表示生理過程。圖2表示該植物在不同光強(qiáng)度條件下（適宜溫度、CO2濃度）的光合作用速率曲線。請回答：

（1）圖1的①～④中屬于需氧呼吸的是________（填標(biāo)號），需氧呼吸的場所是 ________。

（2）圖1的①～④中屬于光合作用卡爾文循環(huán)的是________（填標(biāo)號），若12個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)，將有________個三碳糖磷酸離開此循環(huán)，該循環(huán)所消耗的ATP是在葉綠體的_______中產(chǎn)生的。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，則三碳酸含量的瞬時變化是________（填“增加”或“減少”）。三碳酸的合成速率___________(填“加快”或“減慢”或“不變”)。

（3）⑤過程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，則進(jìn)行的場所是________________________。

（4）圖2中，如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強(qiáng)度始終為A，則這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量將____________(填“增加”或“減少”)。

（5）若用14C標(biāo)記的CO2作原料，則14C在碳反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移途徑是________________________。

（6）在供給C18O2較長時間后，能夠檢測出18O的物質(zhì)是______________。

（7）當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖2中的 B點(diǎn)時，光合作用產(chǎn)生的O2的去向是擴(kuò)散到______________。

Answer 1

【答案】①② 細(xì)胞溶膠和線粒體 ③④ 4 類囊體膜 增加 減慢 葉綠體外（細(xì)胞溶膠） 減少 CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有機(jī)物） 糖類、水、氧氣(CO2) 線粒體和細(xì)胞外

【解析】

1.卡爾文循環(huán)。循環(huán)從一個五碳分子RuBP即核酮糖二 磷酸開始，在酶的催化作用下，1分子的二氧化碳與1個RuBP結(jié)合形成 1個六碳分子， 這個六碳分子隨即分解成2個三碳分子，下一步是這個循環(huán)中的關(guān)鍵步驟，即每個三碳分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)形成1分子三碳糖，實際上是三碳糖磷酸。這是二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個糖，這樣光能就轉(zhuǎn)化為糖分子中的化學(xué)能了，三碳糖是碳反應(yīng)的產(chǎn)物�？�爾文循環(huán)中三碳糖以后的許多反應(yīng)都是為了再生RuBP，以保證此循環(huán)的不斷進(jìn)行，每3個二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)就形成6分子的三碳酸分子，這些三碳酸分子都被還原為三碳糖，其中5個三碳糖分子在卡爾文循環(huán)中經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化，再生為RuBP，從而保證卡爾文循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行，另 一個三碳糖分子則離開卡爾文循環(huán)或在葉綠體內(nèi)被利用或運(yùn)到葉綠體外。

2.光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物；光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水，凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。

3.題圖分析，圖1表示需氧呼吸與光合作用的關(guān)系，其中①表示需氧呼吸的第一階段，②表示需氧呼吸的第二階段，③④表示卡爾文循環(huán)，⑤三碳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖；析圖2中曲線表示該植物在不同的光強(qiáng)度下的凈光合作用速率和呼吸作用速率，其中A點(diǎn)表等于示光的補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率等于呼吸作用速率；B點(diǎn)表示光的飽和點(diǎn)，即光合作用速率最大時的最小光照強(qiáng)度。

（1）圖1的①～④中屬于需氧呼吸的是①需氧呼吸的第一階段和②需氧呼吸的第二階段，需氧呼吸的場所是細(xì)胞溶膠和線粒體。

（2）圖1的③④屬于光合作用卡爾文循環(huán)。每3個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)后，將有1個三碳糖磷酸離開此循環(huán)。因此若12個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)，將有4個三碳糖磷酸離開此循環(huán)，該循環(huán)所消耗的ATP是光反應(yīng)產(chǎn)生的，光反應(yīng)的場所是葉綠體的基粒。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的三碳酸減少，而CO2被C5固定形成三碳酸的過程不變，故三碳酸含量的瞬時變化是增加，隨著被還原的三碳酸減少，C5生成減少，故三碳酸的合成速率減慢。

（3）⑤過程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，則進(jìn)行的場所是葉綠體外（細(xì)胞溶膠）。

（4）圖2中，如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強(qiáng)度始終為A，則白天的凈光合作用速率為0，沒有有機(jī)物的積累，而夜間只有呼吸作用分解有機(jī)物，因此這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量將減少。

（5）根據(jù)光合作用的碳反應(yīng)過程可知，若用14C標(biāo)記的CO2作原料，則14C在碳反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移途徑是CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有機(jī)物）。

（6）暗反應(yīng)利用CO2和[H]合成糖類,同時還產(chǎn)生了水，所以糖類和水中含18O，水又是光反應(yīng)的原料，所以氧氣中也有18O。水還會參與有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2，故CO2中也會有18O，故在供給C18O2較長時間后，能夠檢測出18O的物質(zhì)是糖類、水、氧氣(CO2)。

（7）當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖2中的B點(diǎn)時，光合作用速率大于呼吸作用速率，因此光合作用產(chǎn)生的O2的去向是擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外。