Question

17．甲圖是某綠色植物細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)示意圖，其中1、2、3、4、5表示生理過(guò)程，A、B、C、D表示生命活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)．乙圖是溫度影響某綠色植物光合作用與呼吸作用的研究結(jié)果．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有3和4（用圖中數(shù)字表示），A表示丙酮酸，D表示ATP、NADPH．CO₂由2過(guò)程產(chǎn)生到5過(guò)程利用，至少穿過(guò)4層磷脂雙分子層．
（2）從乙圖中可以看出，光合作用速率最大時(shí)的溫度為30℃．在15℃時(shí)，光合作用速率為呼吸作用速率的3.5倍．假設(shè)每天光照12小時(shí)，最有利于植物生長(zhǎng)的溫度是20℃．分析圖中柱狀圖變化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最適溫度不同．
（3）20世紀(jì)50年代，卡爾文為研究光合作用的過(guò)程，將小球藻裝在一個(gè)密閉玻璃容器中，通過(guò)一個(gè)通氣管向容器通入CO₂，通氣管上有一個(gè)開(kāi)關(guān)，可控制CO₂的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過(guò)控制電源開(kāi)關(guān)來(lái)控制光照的有無(wú)．
①卡爾文通過(guò)停止光照來(lái)探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是圖中的A．
②卡爾文通過(guò)停止CO₂的供應(yīng)來(lái)探究光合作用過(guò)程中固定CO₂的化合物，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)C₅的含量快速升高，由此找到了固定CO₂的物質(zhì)．
③上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文采用紙層析法分離出細(xì)胞中的各種化合物有．紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中溶解度不同，從而在濾紙條上擴(kuò)散的速度不同而分離開(kāi)．

Answer 1

分析 （1）甲圖是光合作用和呼吸作用的生理過(guò)程．
1是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，2是線粒體基質(zhì)，3是線粒體內(nèi)膜，4是類囊體薄膜，5是葉綠體基質(zhì)；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]．
（2）乙圖表示在不同的溫度下的凈光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度．
從圖中可以看出：光合作用的最適溫度為30℃，而呼吸作用強(qiáng)度在35℃最大，所以從圖中看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最適溫度不同．

解答 解：（1）③是線粒體內(nèi)膜發(fā)生有氧呼吸的第三階段，④是類囊體薄膜發(fā)生光反應(yīng)．A是有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物之一丙酮酸，D是光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]．CO₂由2線粒體基質(zhì)產(chǎn)生，穿過(guò)線粒體內(nèi)膜和線粒體外膜，進(jìn)入葉綠體（葉綠體外膜和葉綠體內(nèi)膜）的基質(zhì)中被利用，至少穿過(guò)8層磷脂分子層．
（2）光合作用強(qiáng)度=凈光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度，最大的光合作用強(qiáng)度=3.5+3=6.5，對(duì)應(yīng)的溫度為30℃．在15℃時(shí)，光合作用速率為2.5+1=3.5，呼吸作用速為1，所以光合作用速率為呼吸作用速率的3.5倍．
因?yàn)榘滋旌谝苟际?2小時(shí)，所以最有利于生長(zhǎng)的溫度的計(jì)算公式就是：凈光合作用強(qiáng)度×12-呼吸作用強(qiáng)度×12=（凈光合作用強(qiáng)度-呼吸作用強(qiáng)度）×12，差值最大的就是在20℃，（3.25-1.5）×12=21．
分析圖中柱狀圖變化，可看出光合作用隨溫度升高光合作用強(qiáng)度開(kāi)始下降，而呼吸作用的強(qiáng)度隨溫度升高而升高，故光合作用和呼吸作用的酶所需要的最適溫度不同．
（3）①根據(jù)題干信息“容器周圍有光源，通過(guò)控制電源開(kāi)關(guān)可控制光照的有無(wú)”可知，卡爾文通過(guò)停止光照來(lái)探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系．光照直接影響光反應(yīng)，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，影響C₃的還原，導(dǎo)致C₃含量升高，而C₃含量降低，即圖中的A．
②若光照不變，突然中斷CO₂的供應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]不變，C₃的還原不變，而CO₂的固定因缺少原料不能進(jìn)行，會(huì)使C₅的量積聚起來(lái)，C₃消失，由此得出固定CO₂的物質(zhì)是C₅．
③紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中溶解度不同，從而在濾紙條上擴(kuò)散的速度不同而分離開(kāi)．
故答案為：
（1）3和4   丙酮酸   ATP、NADPH    4
（2）30℃3.5     20℃最適溫度
（3）光照  A   CO₂的供應(yīng)   在層析液中溶解度不同，從而在濾紙條上擴(kuò)散的速度不同

點(diǎn)評(píng) 本題考查“圖文轉(zhuǎn)換”能力，在高考中經(jīng)常有圖文轉(zhuǎn)換能力的題目的考查，這類題目以圖為載體，實(shí)質(zhì)考查相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，所以要讀懂圖，就要找準(zhǔn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，將他轉(zhuǎn)化成所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)．