Question

17．小麥植株進行光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃．圖甲為小麥葉肉細(xì)胞中的部分代謝示意圖；圖乙是在CO₂濃度一定、環(huán)境溫度為25℃、不同光照強度條件下測的小麥葉片的光合作用強度；圖丙表示某種生理活動．請據(jù)圖分析回答問題：

（1）圖丙反應(yīng)進行的場所是葉綠體，其中a表示ATP，b表示C₅．較強光照下，[H]的移動方向是類囊體薄膜移動到葉綠體基質(zhì)．
（2）當(dāng)突然停止光照，圖丙中c的含量將增加（填“增加”“減少”或“不變”）．
（3）當(dāng)圖甲中細(xì)胞有d過程發(fā)生而沒有e過程發(fā)生時，該細(xì)胞處于的生理狀態(tài)是光合作用強度小于或等于呼吸作用強度．若是d過程也不發(fā)生，則此時該細(xì)胞內(nèi)進行的生理過程是（用化學(xué)反應(yīng)式表示）6O₂+C₆H₁₂O₆+6H₂O酶$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（4）在圖乙中，B點時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體．C點時，該植物的總光合速率為20mg/（dm²•葉•h）．C點以后限制光合作用強度繼續(xù)上升的環(huán)境因素是CO₂濃度．
（5）在圖乙中，適當(dāng)提高CO₂濃度時，C點將上移（上移/下移/不動）；當(dāng)植物缺鎂時，B點將右移（左移/右移）．
（6）某同學(xué)以綠色植物葉片為材料，探究環(huán)境條件對細(xì)胞呼吸速率的影響，請幫助他提出一個探究的課題：探究溫度（O₂濃度）對細(xì)胞呼吸速率的影響．需要特別注意的是，該實驗需要在黑暗條件下進行．

Answer 1

分析 本題考查了光合作用和呼吸作用具體過程和物質(zhì)變化的相關(guān)內(nèi)容．
1、光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段．（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶．具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫．②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP．此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學(xué)能．（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行，有光或無光均可進行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個三碳化合物．②二氧化碳的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物．此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機物．
2、有氧呼吸是指植物細(xì)胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量的過程．具體過程分三個階段進行：①C₆H₁₂O₆→2丙酮酸+2ATP+4[H]（在細(xì)胞質(zhì)中）②2丙酮酸+6H₂O→6CO₂+20[H]+2ATP（線粒體中）③24[H]+6O₂→12H₂O+34ATP（線粒體中）

解答 解：（1）圖丙反應(yīng)是光合作用，進行的場所是葉綠體，其中a表示ATP，b表示C₅．較強光照下，[H]的移動方向是類囊體薄膜移動到葉綠體基質(zhì)．
（2）當(dāng)突然停止光照，直接影響光反應(yīng)階段，產(chǎn)生的[H]和ATP較少，則三碳化合物消耗量減少，但生產(chǎn)量不變，最終于圖丙中c的含量將增加．
（3）當(dāng)圖甲中細(xì)胞有d過程發(fā)生而沒有e過程發(fā)生時，說明光合速率小于或等于呼吸速率．d過程也不發(fā)生，說明該細(xì)胞只能進行呼吸作用，不能進行光合作用．
（4）圖乙中B點時光合速率=呼吸速率，葉肉細(xì)胞中既能進行光合作用又能進行呼吸作用（有氧呼吸），所以葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．C點時，該植物的凈光合速率是15mg/（dm²•葉•h），呼吸速率是5mg/（dm²•葉•h），所以真光合速率為20mg/（dm²•葉•h）．C點以后隨著光照強度的增強，光合速率不再增強，說明光照強度不是限制因素，限制因素可能是CO₂濃度和溫度．
（5）適當(dāng)提高二氧化碳濃度時，光合作用增強，光飽和點C將上移．植物缺鎂時，影響葉綠素的合成，進而影響光反應(yīng)，要想光合速率=呼吸速率，要適當(dāng)增加光照強度，B點右移．
（6）以綠色植物葉片為材料，探究環(huán)境條件對細(xì)胞呼吸速率的影響時要避免光合作用對呼吸作用的影響，所以要對裝置進行遮光處理或放在黑暗處．可設(shè)計一個探究溫度（O₂濃度）對細(xì)胞呼吸速率的影響的課題．
故答案為：
（1）葉綠體    ATP     C₅     類囊體薄膜移動到葉綠體基質(zhì)       
（2）增加
（3）光合作用強度小于或等于呼吸作用強度      6O₂+C₆H₁₂O₆+6H₂O酶$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體    20     CO₂濃度
（5）上移     右移
（6）探究溫度（O₂濃度）對細(xì)胞呼吸速率的影響      黑暗

點評 考查細(xì)胞呼吸與光合作用相關(guān)的知識；意在考查考生理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；識圖能力和具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理的能力．