Question

回答下列關(guān)于植物代謝的一組問題
Ⅰ、如圖示意綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化，其中①、②、③、④分別表示不同的代謝過程．
（1）圖中X、Y代表的物質(zhì)分別是

 

、

 

．進(jìn)行③過程的場所是

 

．[H]在③過程中的作用是

 

Ⅱ、圖1表示某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分結(jié)構(gòu)及相關(guān)的代謝過程．圖2表示某植物在光照充足的條件下，溫度對光合作用和呼吸作用速率的影響．圖3表示在光照條件下改變CO₂的供應(yīng)，物質(zhì)A和物質(zhì)B的濃度變化情況．
（2）若圖1中的葉肉細(xì)胞處于2℃的環(huán)境中，氣體轉(zhuǎn)移基本停止的原因是

 

（3）圖2中M點表示有機物積累量為零．在M點時，葉綠體內(nèi)ATP會發(fā)生移動，可以發(fā)生圖1中的

 

過程（填字母）．圖2中在40℃～60℃范圍內(nèi)，隨著溫度上升，呼吸作用和光合作用的變化速率不同，其主要原因是

 

（4）圖3顯示，當(dāng)光照下物質(zhì)A、B濃度達(dá)到穩(wěn)定后，突然中斷CO₂的供應(yīng)，A、B物質(zhì)的濃度將發(fā)生變化．其中，固定CO₂的化合物以CO₂轉(zhuǎn)化的第一個產(chǎn)物分別是

 

（填圖3中字母）．
（5）卡爾文給小球藻懸浮液迅速通人¹⁴CO₂光照一定時間（從1秒到數(shù)分鐘）后殺死小球藻，同時提取產(chǎn)物并分析．實驗發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時間，二氧化碳已經(jīng)轉(zhuǎn)化到許多種化合物中．想要探究CO₂轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物是什么，可能的實驗思路是

 

Ⅲ、圖4是該植物光合作用中光強度與氧氣釋放的比較．
（6）若每天給予12小時4千勒克司的光照，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下該植物的全天積累的葡萄糖量為

 

毫克．
Ⅳ．圖5為研究人員設(shè)計的實驗裝置，實驗數(shù)據(jù)通過傳感器感應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)通過傳感器感應(yīng)，再通過電腦顯示60分鐘瓶內(nèi)二氧化碳濃度的變化數(shù)據(jù)（圖6）．測量過程中，有時有固定強度的光照，有時是處于黑暗之中．
（7）在最初的22分鐘內(nèi)，二氧化碳濃度呈現(xiàn)下降趨勢的原因是

 

（8）假設(shè)綠色植物光合作用的產(chǎn)物全部是葡萄糖，容器的體積為0.35L，則60分鐘內(nèi)，該綠色植物葡萄糖增加

 

mg（保留1位小數(shù)）．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、分析圖示可知，①是光反應(yīng)階段，②是暗反應(yīng)階段，④是有氧呼吸的第一階段，③是有氧呼吸的第二、第三階段，光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了[H]和ATP，故X代表的物質(zhì)是ATP．有氧呼吸的第一階段是糖酵解階段，產(chǎn)生了丙酮酸和[H]，故Y代表的物質(zhì)是丙酮酸．
2、圖1表示細(xì)胞中線粒體和葉綠體之間進(jìn)行的氣體交換，其中bdf表示氧氣，ace表示二氧化碳．
3、圖2表示某植物在光照充足的條件下，溫度對光合作用和呼吸作用速率的影響，圖中看出M點時光合作用等于呼吸作用，并且光合作用在60℃之前完全停止，說明此時與光合作用有關(guān)的酶已失活，而呼吸作用酶更能耐高溫．
4、圖3：停止二氧化碳的供應(yīng)，含量增加的說明是固定CO₂的化合物，含量減少的是CO₂轉(zhuǎn)化的第一個產(chǎn)物．
5、圖4：在光照為4KLx時，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下該植物的凈光合速率分別為50毫克/小時、40毫克/小時，而呼吸速率分別為20毫克/小時、10毫克/小時
6、圖5、6：測定光合作用的強度的方法是在黑暗條件下層呼吸作用的速度；在光照條件下，測定凈光合作用強度，然后根據(jù)公式光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度．

解答： 解：（1）光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了[H]和ATP，故X代表的物質(zhì)是ATP．有氧呼吸的第一階段是糖酵解階段，產(chǎn)生了丙酮酸和[H]，故Y代表的物質(zhì)是丙酮酸；③是有氧呼吸的第二、第三階段，發(fā)生的場所是線粒體；有氧呼吸過程中產(chǎn)生的[H]的作用是與氧氣結(jié)合形成水．
（2）圖1表示光合作用和細(xì)胞呼吸過程中氣體的來源與去向，葉肉細(xì)胞在2℃的環(huán)境中酶的活性很低，光合作用和細(xì)胞呼吸均較弱，氣體的產(chǎn)生和消耗很少．
（3）圖2中在M點兩條曲線相交，表示光合作用強度=細(xì)胞呼吸強度；此時葉綠體產(chǎn)生的O₂恰好滿足線粒體細(xì)胞呼吸的需要，同時線粒體產(chǎn)生的CO₂也恰好滿足葉綠體光合作用的需要．在40℃～60℃范圍內(nèi)，隨著溫度上升光合作用下降比呼吸作用顯著，說明催化光合作用的酶對高溫更敏感而催化呼吸作用的酶更耐高溫．
（4）停止二氧化碳的供應(yīng)，含量增加的說明是固定CO₂的化合物，含量減少的是CO₂轉(zhuǎn)化的第一個產(chǎn)物；例如突然中斷CO₂的供應(yīng)直接影響了暗反應(yīng)CO₂固定過程，該過程減弱導(dǎo)致消耗的C₅減少、生成的也C₃減少；但同時C₃還原過程還未受影響，即C₅的生成量不變、C₃的消耗量也不變；因此此時C₃減少、C₅增多，即A可能表示C₃含量變化、B可能表示C₅含量變化．
（5）在暗反應(yīng)中C₅固定CO₂生成C₃．卡爾文實驗是通過¹⁴C放射性的轉(zhuǎn)移途徑來追蹤C元素在光合作用中的轉(zhuǎn)化過程，實驗中僅僅30秒的時間CO₂已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物，因此只能縮短光合作用的發(fā)生時間，當(dāng)時間縮短到只能檢測到一種化合物時，即為第一個產(chǎn)物．
（6）圖5中可以看出，在光照為4KLx時，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下該植物的凈光合速率分別為50毫克/小時、40毫克/小時，而呼吸速率分別為20毫克/小時、10毫克/小時，因此在25℃環(huán)境下該植物全天積累量=50×12-20×12=360毫克，15℃環(huán)境下該植物全天積累量=40×12-10×12=360毫克．因此，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下該植物的全天積累的葡萄糖量為0毫克．
（7）最初階段，有光照，綠色植物進(jìn)行光合作用，并光合速率大于呼吸速率，吸收二氧化碳，二氧化碳濃度呈現(xiàn)下降趨勢．
（8）60分鐘內(nèi)，瓶中的二氧化碳的量減少（1750-500）mg/l×0.35l=437.5mg，根據(jù)光合作用的總化學(xué)方程式可知：6CO₂～C₆H₁₂O₆，則60分鐘內(nèi)，該綠色植物葡萄糖增加為437.5×（180/264）≈298.3mg．
故答案為：
（1）ATP         丙酮酸          線粒體       與氧結(jié)合生成水
（2）在此溫度下酶的活性很低，光合作用和細(xì)胞呼吸均較弱
（3）a、b      催化呼吸作用的酶更耐高溫
（4）B、A
（5）不斷縮短反應(yīng)開始到殺死小球藻停止反應(yīng)的時間，第一個可以檢測到的穩(wěn)定產(chǎn)物就是第一個中間產(chǎn)物
（6）0
（7）光照下，綠色植物進(jìn)行光合作用，光合速率大于呼吸速率，吸收二氧化碳所致
（8）298.3

點評：本題以生理過程示意圖和坐標(biāo)曲線圖為載體，主要考查光合作用的過程、影響光合作用的因素以及光合作用和細(xì)胞呼吸間的關(guān)系，屬于考綱綜合應(yīng)用層次，意在考查考生的識圖能力和理解能力，具有一定的難度．影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等，其中光照強度主要影響光反應(yīng)，二氧化碳濃度主要影響暗反應(yīng)；影響光合作用的內(nèi)在因素有：色素的含量、酶的數(shù)量、五碳化合物的含量等．