Question

回答關(guān)于“生命的物質(zhì)變化與能量轉(zhuǎn)換”方面的問(wèn)題
Ⅰ、下面是有關(guān)植物代謝活動(dòng)的簡(jiǎn)圖．圖1表示葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過(guò)程中C、H、O的變化．

（1）圖1中乙生理過(guò)程所發(fā)生的場(chǎng)所是

 

．
（2）圖1甲過(guò)程中，B物質(zhì)是

 

；乙過(guò)程中，A被利用發(fā)生的場(chǎng)所是

 

，在①②③④過(guò)程中消耗ATP的過(guò)程是

 

．
（3）將番茄裝在密閉容器中，一直給予適宜溫度和光照．通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)時(shí)為0.5s時(shí)，¹⁴CO₂出現(xiàn)在糖類(lèi)中，該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)控制反應(yīng)

 

（條件）來(lái)探究CO₂中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了

 

技術(shù)．若改變某實(shí)驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)五碳化合物的含量快速升高，此時(shí)改變的實(shí)驗(yàn)條件最可能是

 

．
Ⅱ、圖2表示某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖2-A所示）．
（4）將該裝置放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖2-B所示曲線．裝置刻度管中的液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的

 

點(diǎn)．
（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)，獲得以下數(shù)據(jù)：

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…	24	29	32	34	…

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在B曲線的

 

段獲得的．與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)形成的原因可能是

 

．如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

 

Ⅲ、在一定光照和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測(cè)定A植物和B植物在不同濃度的CO2條件下的光合速率，結(jié)果如表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題．
CO₂的濃度與變化量

	光合速率與呼吸速率相等時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）	CO2飽和時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）	CO2飽和時(shí)植物吸收CO2的量（mg/100cm2葉?小時(shí)）	黑暗條件下植物釋放CO2的量（mg/100cm2葉?小時(shí)）
A植物	4	10	6	4
B植物	8	18	10	8

（1）若A植物與B植物的受光總面積分別是1.2m²、2.5m²，在CO₂濃度為20mg/L的環(huán)境中，先光照13小時(shí)，再黑暗11小時(shí)，則一天中A植物比B植物少增重

 

g葡萄糖（相對(duì)原子量：C-12，O-16，H-1．取小數(shù)點(diǎn)后兩位）．

Answer 1

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

專(zhuān)題：

分析：1、分析圖1：（1）甲表示光合作用的過(guò)程：①表示暗反應(yīng)過(guò)程；②表示光反應(yīng)過(guò)程；其中A是氧氣，B是二氧化碳．（2）乙表示呼吸作用的過(guò)程：③表示有氧呼吸的第三階段，④表示有氧呼吸的第一和第二階段．其中C表示二氧化碳．
2、分析圖2，圖A是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動(dòng)表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時(shí)一天中儲(chǔ)存氧氣最多，圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過(guò)該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時(shí)間刻度變化越來(lái)越小，說(shuō)明釋放的氧氣量在減少，對(duì)應(yīng)圖B中de段或fg段．
3、分析表格，根據(jù)在CO₂濃度為20mg/L的環(huán)境中A植物與B植物CO₂飽和和植物凈吸收的CO₂的量=光下植物吸收CO₂的量-黑暗條件下植物釋放CO₂的量分析．

解答： 解：Ⅰ、（1）圖中乙生理過(guò)程屬于有氧呼吸的過(guò)程，有氧呼吸的第一階段的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段和第三階段的場(chǎng)所是線粒體．
（2）甲過(guò)程是暗反應(yīng)階段，發(fā)生的反應(yīng)是a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃、b．CO₂的還原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O，所以B物質(zhì)二氧化碳；A物質(zhì)是水的光解的產(chǎn)物氧氣，用于呼吸作用的第三階段，氧化還原氫，場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜；在①②③④過(guò)程中只有①暗反應(yīng)階段消耗ATP．
（3）根據(jù)“通入¹⁴CO₂，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0.5s時(shí)，¹⁴C出現(xiàn)在三碳化合物中；反應(yīng)時(shí)間為5s時(shí)，¹⁴C出現(xiàn)在糖類(lèi)中”，該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)控制反應(yīng)時(shí)間來(lái)探究CO₂中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑．該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法．當(dāng)二氧化碳濃度降低時(shí)，導(dǎo)致二氧化碳的固定反應(yīng)減弱，所以消耗的五碳化合物的量減少，而三碳化合物的還原反應(yīng)不變，導(dǎo)致五碳化合物的生成量不變，所以降低二氧化碳的濃度會(huì)導(dǎo)致五碳化合物的含量上升．
Ⅱ、（4）裝置刻度管中液滴移動(dòng)是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴就會(huì)右移．圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過(guò)該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存氧氣最多．
（5）表格中數(shù)據(jù)表明，氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小，在B曲線上所對(duì)應(yīng)的區(qū)段是de和fg．A點(diǎn)氧氣吸收減少，與夜晚溫度低有關(guān)．如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，還需要測(cè)定出呼吸速率，具體做法是設(shè)置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下．
Ⅲ、（1）由表格可知，在CO₂濃度為20mg/L的環(huán)境中，A植物與B植物CO₂均飽和．100cm²葉一天中A植物凈吸收的CO₂的量為6×13-4×11=34mg，1.2m²葉一天中A植物凈吸收的CO₂的量為120×34=4080mg=4.08g．100cm²葉一天中B植物凈吸收的CO₂的量為10×13-8×11=42mg，2.5m²葉一天中B植物凈吸收的CO₂的量為250×42=10500mg=10.5g．則一天中A植物比B植物少吸收的CO₂的量為10.5-4.08=6.42g．由于每消耗6摩爾CO₂產(chǎn)生1摩爾葡萄糖，因此一天中A植物比B植物少增重的葡萄糖量=6.42×180÷（6×44）=4.38g．
故答案為：
Ⅰ、（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（2）CO₂ 線粒體內(nèi)膜        ①
（3）反應(yīng)時(shí)間        同位素標(biāo)記法      降低CO₂的濃度（或CO₂的濃度）
Ⅱ、（4）18（或g）
（5）De（或fg）     a點(diǎn)時(shí)刻溫度較低     對(duì)照實(shí)驗(yàn)：設(shè)置如A一樣的裝置C，將C遮光放在和A相同的環(huán)境條件下
Ⅲ、（1）4.38

點(diǎn)評(píng)：本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過(guò)程及兩者的聯(lián)系．考查了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，綜合理解能力，有一定的難度．光合作用和呼吸作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．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．