Question

1926年，美國一位生態(tài)學家研究了一塊玉米實驗田的能量流動情況，得到如下數(shù)據(jù)．

收割的所有玉米植株（10000株）的含碳量（kg）	所有玉米在生長階段細 胞呼吸消耗的葡萄糖量（ kg）	在整個生長季節(jié)，入射到 這塊玉米田的太陽能總量（kJ）
a	b	c

（1）玉米需要的磷肥比一般作物多．磷元素參與構成的物質，以及這些物質在光合作用的光反應中的作用有

 

．
（2）從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分（或營養(yǎng)功能）看，玉米田的所有玉米屬于

 

，依據(jù)是

 

．玉米個體之間存在著

 

關系．
（3）已知1kg葡萄糖可儲存的能量為qkJ．將a全部折算為葡萄糖，含有的能量為

 

kJ；太陽能的利用效率為

 

；呼吸作用消耗的能量占整個生長季節(jié)所固定的太陽能的比例為

 

．

Answer 1

考點：水和無機鹽的作用的綜合,生態(tài)系統(tǒng)的功能,生態(tài)系統(tǒng)的結構

專題：

分析：（1）考查組成胞的元素的作用．磷元素參與構成的物質有磷脂、色素（如葉綠素）、ATP、ADP、Pi等．
（2）自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的區(qū)別：自養(yǎng)生物：能進行光合作用的生物，如綠色植物；能進行化能合成作用的生物，如硝化細菌．它們都能將二氧化碳和水等無機物轉化為有機物．
     玉米個體之間的關系指的是種內關系，包括兩個方面種內競爭和種內互助．種內競爭在以前也稱為種內斗爭，現(xiàn)在的教材使用種內競爭．
（3）關鍵在于：收割的所有玉米植株的含碳量折算為葡萄糖量．

解答： 解：
（1）考查組成胞的元素的作用．磷元素參與構成的物質有磷脂、色素（如葉綠素）、ATP、ADP、Pi等．這些物質在光合作用的光反應中的作用：磷脂是類囊體膜的主要成分，類囊體薄膜是光反應的場所．色素能吸收、傳遞和轉化光能．在有關酶的催化作用作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學反應，形成ATP，將光能轉變?yōu)閮Υ嬖贏TP中的化學能．P元素合成磷脂的元素之一，磷脂是構成生物膜的主要物質．類囊體膜上含有光合色素．ATP和ADP含有P元素，光能在ADP轉化為ATP時把能量存在ATP中．核酸含有P元素，可以控制與光合作用有關的酶的合成．
（2）玉米是植物可以利用光能進行光合作用把無機物合成有機物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產者．玉米個體之間的關系指的是種內關系，包括兩個方面種內競爭和種內互助．
（3）收割的所有玉米植株的含碳量為akg，假設折算為葡萄糖（C6H12O6，相對分子質量180）為Xkg．根據(jù)化學知識可以列出等式：12×6/180=a/X，X=2.5a．
1kg葡萄糖可儲存的能量為qkJ，則收割的所有玉米植株含葡萄糖2.5akg，含有的能量為2.5aqkJ．
所有玉米在生長階段細胞呼吸消耗的葡萄糖量為bkg，則呼吸作用消耗的能量為bqkJ，所有玉米固定的太陽能為（2.5qa+qb）kJ，即凈生產量+呼吸消耗量．
呼吸作用消耗的能量占整個生長季節(jié)所固定的太陽能的比例為qb/（2.5qa+qb）或b/（2.5a+b）．
在整個生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能總量是ckJ，則太陽能的利用效率為（2.5qa+qb）/c．
故答案為：
（1）磷脂，構成類囊體．附著色素，吸收（傳遞）和轉化光能（附著酶，催化ADP轉化為ATP）、ATP和ADP，在ADP轉化為ATP的過程中，將光能轉化為化學能儲存在ATP中、核酸能控制相關酶的合成等
（2）生產者     能將CO₂等無機物轉化為有機物/能固定太陽能      種內競爭和種內互助
（3）2.5qa         （2.5qa+qb）/c        qb/（2.5qa+qb）或b/（2.5a+b）

點評：本題考查無機鹽的功能和生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，能用數(shù)學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數(shù)據(jù)處理能力．