Question

5．光合作用與細(xì)胞呼吸是植物體的兩個(gè)重要生理活動(dòng)，圖甲表示綠色植物的光合作用與細(xì)胞呼吸兩者之間的關(guān)系．圖乙表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對(duì)某植物光合作用速率和呼吸速率的影響，圖中實(shí)線表示實(shí)際光合作用速率，虛線表示呼吸速率（單位：mg•h^-1）．據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲中，X代表C₃，Y代表丙酮酸，物質(zhì)Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P～P～P．①-⑤過(guò)程（僅考慮有氧條件）中能使ADP含量減少的過(guò)程是①③④（寫(xiě)序號(hào)），②過(guò)程中發(fā)生的能量變化是（ATP中）活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（葡萄糖或有機(jī)物中）穩(wěn)定的化學(xué)能．
（2）②過(guò)程可產(chǎn)生合成Z的原料，這些原料的運(yùn)動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類(lèi)囊體薄膜．圖甲中植物有氧呼吸的總反應(yīng)式是C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）分析圖乙可知，光合作用、細(xì)胞呼吸都受溫度的影響，其中與光合作用有關(guān)的酶對(duì)髙溫更為敏感；在光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程中，有關(guān)酶的作用機(jī)理是酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（4）在30℃條件下，白天光照11小時(shí)，一晝夜植物體的干重變化情況是增加16mg（取整數(shù)）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲中，①表示光合作用的光反應(yīng)階段，⑤表示暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，②表示暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，③表示有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸的第二階段．X物質(zhì)表示光合作用中的三碳化合物，Y表示丙酮酸．
由乙圖可知，在高溫時(shí)，真正光合作用速率曲線比呼吸作用速率曲線下降的快，說(shuō)明與光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更為敏感；并且在溫度為30℃條件下，真正光合作用速率與呼吸作用速率的差值最大；當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，真正光合作用速率等于呼吸作用速率．凈光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有凈光合作用速率大于零時(shí)，植物才能生長(zhǎng)．

解答 解：（1）根據(jù)光合作用和有氧呼吸過(guò)程中物質(zhì)變化，可以判斷出圖甲中，X代表C₃，Y代表丙酮酸，物質(zhì)Z為ATP，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P～P～P．甲圖中，②暗反應(yīng)中三碳化合物的還原消耗ATP，能使ADP含量增多．①光反應(yīng)、③有氧呼吸的第一階段、④有氧呼吸的第二、三兩個(gè)階段要合成ATP，能使ADP含量減少．②暗反應(yīng)中三碳化合物的還原發(fā)生的能量變化是ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能．（2）②過(guò)程為暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，ATP水解產(chǎn)生ADP和Pi，這些原料由葉綠體基質(zhì)產(chǎn)生，運(yùn)輸?shù)筋?lèi)囊體薄膜上，用于合成ATP．圖甲中植物有氧呼吸的總反應(yīng)式是C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）圖中可以看出，光合作用的最適溫度為30℃，超過(guò)該溫度后，光合作用強(qiáng)度開(kāi)始下降，而呼吸作用在42℃是最強(qiáng)，因此光合作用有關(guān)的酶對(duì)髙溫更為敏感．在光合作用和呼吸作用過(guò)程中，有關(guān)酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能．
（3）凈光合作用=真正光合作用速率-呼吸作用速率，圖中對(duì)應(yīng)30℃的條件下，圖中可以看出，光合作用強(qiáng)度為8單位，呼吸作用強(qiáng)度為3單位左右，白天光照11小時(shí)，凈光合作用量=8×11-3×24=16，因此，一晝夜植物體的干重變化情況是增加16mg．
故答案為：
（1）C₃      丙酮酸      A-P～P～P       ①③④（ATP中）活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（葡萄糖或有機(jī)物中）穩(wěn)定的化學(xué)能
（2）從葉綠體基質(zhì)到類(lèi)囊體薄膜
C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（3）光合    酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
（4）增加16mg

點(diǎn)評(píng) 本題屬于曲線類(lèi)試題，是生物高考中出現(xiàn)頻率較高的一類(lèi)題型，此類(lèi)試題信息含量大，難度大，曲線種類(lèi)大多復(fù)雜，但無(wú)論曲線怎么復(fù)雜，其關(guān)鍵均為數(shù)與形．?dāng)?shù)就是圖象中的點(diǎn)--起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和止點(diǎn)；形就是曲線的變化趨勢(shì)及將來(lái)動(dòng)態(tài)，抓住關(guān)鍵，具有一個(gè)正確的解題策略，此類(lèi)試題就會(huì)迎刃而解．