Question

【題目】I．圖示意綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)某些代謝過(guò)程中物質(zhì)變化，其中①、②、③、④分別表示不同的代謝過(guò)程。

（1）圖中X、Y代表的物質(zhì)分別是_________。進(jìn)行③過(guò)程的場(chǎng)所是_________，[H]在③過(guò)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(guò)程。圖2表示某植物在光照充足的條件下，溫度對(duì)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(diǎn)表示有機(jī)物積累量為零。在M點(diǎn)時(shí)，葉綠體內(nèi)ATP會(huì)發(fā)生移動(dòng)，可以發(fā)生圖1中的_________過(guò)程（填字母）。圖6-2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的化合物以及CO2轉(zhuǎn)化的第一個(gè)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入14CO2，光照一定時(shí)間（從1秒到數(shù)分鐘）后殺死小球藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時(shí)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(gè)產(chǎn)物是什么，可能的實(shí)驗(yàn)思路是：________________________。

III．圖是該植物光合作用中光強(qiáng)度與氧氣釋放的關(guān)系。

（6）若每天給予12小時(shí)4KLx的光照，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下該植物全天積累的葡萄糖產(chǎn)量多_______毫克；若光照時(shí)間長(zhǎng)短不變，光照時(shí)為25℃環(huán)境，黑暗時(shí)為15℃環(huán)境，則全天該植物生產(chǎn)的葡萄糖量為_______毫克。若植物的呼吸商（CO2與O2量的比值）為0.7，每天給予該植物12小時(shí)4KLx的光照，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下，該植物全天環(huán)境中CO2變化量的差值是減少_______ml。

Answer 1

【答案】ATP、丙酮酸 線粒體 與O2結(jié)合生成水，釋放出大量的能量 在此溫度下酶的活性很低，光合作用和細(xì)胞呼吸均較弱 a、b 催化呼吸作用的酶更耐高溫 B、A 不斷縮短反應(yīng)開(kāi)始到殺死小球藻停止反應(yīng)的時(shí)間，第一個(gè)可以檢測(cè)到的穩(wěn)定產(chǎn)物就是第一個(gè)中間產(chǎn)物 0 787.5 72

【解析】

I.（1）圖1中光反應(yīng)階段產(chǎn)生[H]和ATP（圖中X）用于暗反應(yīng)中，有氧呼吸第一階段（圖中④）將葡萄糖分解成丙酮酸（圖中Y）和[H]；過(guò)程③表示有氧呼吸第二、三兩個(gè)階段，該階段發(fā)生場(chǎng)所是線粒體，[H]在有氧呼吸第三階段中與氧氣結(jié)合生成水，釋放出大量的能量。

II．（2）圖1表示光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程中氣體的來(lái)源與去向，若葉肉細(xì)胞在2℃的環(huán)境中由于酶的活性很低，光合作用和細(xì)胞呼吸均較弱，氣體的產(chǎn)生和消耗很少，氣體轉(zhuǎn)移基本停止。

（3）圖3中在M點(diǎn)兩條曲線相交，表示光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。此時(shí)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(shí)線粒體產(chǎn)生的CO2也恰好滿足葉綠體光合作用的需要，即可以發(fā)生圖1中的a、b過(guò)程；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(shuō)明催化光合作用的酶對(duì)高溫更敏感而催化呼吸作用的酶更耐高溫。

（4）固定CO2的化合物是C5，CO2轉(zhuǎn)化的第一個(gè)產(chǎn)物是C3，突然中斷CO2的供應(yīng)直接影響了暗反應(yīng)CO2固定過(guò)程，該過(guò)程減弱導(dǎo)致消耗的C5減少、生成的也C3減少；但同時(shí)C3還原過(guò)程未受影響，即C5的生成量不變、C3的消耗量也不變，因此此時(shí)C3減少、C5增多，即A表示C3含量變化、B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(shí)驗(yàn)是通過(guò)14C放射性的轉(zhuǎn)移途徑來(lái)追蹤C元素在光合作用中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，實(shí)驗(yàn)中僅僅30秒的時(shí)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(shí)間，當(dāng)時(shí)間縮短到只能檢測(cè)到一種化合物時(shí)，即為第一個(gè)產(chǎn)物。

（6）圖5中可以看出，在光照為4KLx時(shí)，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(shí)、40毫克/小時(shí)，而呼吸速率分別為20毫克/小時(shí)、10毫克/小時(shí)，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。若光照時(shí)間長(zhǎng)短不變，光照時(shí)為25℃環(huán)境，黑暗時(shí)為15℃環(huán)境，則全天該植物光合作用氧氣的總釋放量=（50+20）×12=840毫克，則生產(chǎn)的葡萄糖量=840÷192×180=787.5毫克。在25℃環(huán)境下，植物光合作用釋放的氧氣=70×12=840毫克，呼吸作用消耗的氧氣=20×24=480毫克，由于呼吸商為0.7，因此釋放的二氧化碳為462毫克；則在25℃環(huán)境下二氧化碳凈吸收量693毫克；同樣的方法計(jì)算15℃環(huán)境下二氧化碳凈吸收量為594毫克，在25℃環(huán)境下比15℃環(huán)境下，該植物全天環(huán)境中CO2變化量的差值是減少72ml。