Question

1926年，美國一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米實(shí)驗(yàn)田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)．

收割的所有玉米植株（10000株）的含碳量（kg）	所有玉米在生長階段細(xì) 胞呼吸消耗的葡萄糖量（ kg）	在整個(gè)生長季節(jié)，入射到 這塊玉米田的太陽能總量（kJ）
a	b	c

（1）玉米需要的磷肥比一般作物多．磷元素參與構(gòu)成的物質(zhì)，以及這些物質(zhì)在光合作用的光反應(yīng)中的作用有

 

．
（2）從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分（或營養(yǎng)功能）看，玉米田的所有玉米屬于

 

，依據(jù)是

 

．玉米個(gè)體之間存在著

 

關(guān)系．
（3）已知1kg葡萄糖可儲(chǔ)存的能量為qkJ．將a全部折算為葡萄糖，含有的能量為

 

kJ；太陽能的利用效率為

 

；呼吸作用消耗的能量占整個(gè)生長季節(jié)所固定的太陽能的比例為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：水和無機(jī)鹽的作用的綜合,生態(tài)系統(tǒng)的功能,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

專題：

分析：（1）考查組成胞的元素的作用．磷元素參與構(gòu)成的物質(zhì)有磷脂、色素（如葉綠素）、ATP、ADP、Pi等．
（2）自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的區(qū)別：自養(yǎng)生物：能進(jìn)行光合作用的生物，如綠色植物；能進(jìn)行化能合成作用的生物，如硝化細(xì)菌．它們都能將二氧化碳和水等無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物．
     玉米個(gè)體之間的關(guān)系指的是種內(nèi)關(guān)系，包括兩個(gè)方面種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助．種內(nèi)競爭在以前也稱為種內(nèi)斗爭，現(xiàn)在的教材使用種內(nèi)競爭．
（3）關(guān)鍵在于：收割的所有玉米植株的含碳量折算為葡萄糖量．

解答： 解：
（1）考查組成胞的元素的作用．磷元素參與構(gòu)成的物質(zhì)有磷脂、色素（如葉綠素）、ATP、ADP、Pi等．這些物質(zhì)在光合作用的光反應(yīng)中的作用：磷脂是類囊體膜的主要成分，類囊體薄膜是光反應(yīng)的場所．色素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能．在有關(guān)酶的催化作用作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在ATP中的化學(xué)能．P元素合成磷脂的元素之一，磷脂是構(gòu)成生物膜的主要物質(zhì)．類囊體膜上含有光合色素．ATP和ADP含有P元素，光能在ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)把能量存在ATP中．核酸含有P元素，可以控制與光合作用有關(guān)的酶的合成．
（2）玉米是植物可以利用光能進(jìn)行光合作用把無機(jī)物合成有機(jī)物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者．玉米個(gè)體之間的關(guān)系指的是種內(nèi)關(guān)系，包括兩個(gè)方面種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助．
（3）收割的所有玉米植株的含碳量為akg，假設(shè)折算為葡萄糖（C6H12O6，相對(duì)分子質(zhì)量180）為Xkg．根據(jù)化學(xué)知識(shí)可以列出等式：12×6/180=a/X，X=2.5a．
1kg葡萄糖可儲(chǔ)存的能量為qkJ，則收割的所有玉米植株含葡萄糖2.5akg，含有的能量為2.5aqkJ．
所有玉米在生長階段細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖量為bkg，則呼吸作用消耗的能量為bqkJ，所有玉米固定的太陽能為（2.5qa+qb）kJ，即凈生產(chǎn)量+呼吸消耗量．
呼吸作用消耗的能量占整個(gè)生長季節(jié)所固定的太陽能的比例為qb/（2.5qa+qb）或b/（2.5a+b）．
在整個(gè)生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能總量是ckJ，則太陽能的利用效率為（2.5qa+qb）/c．
故答案為：
（1）磷脂，構(gòu)成類囊體．附著色素，吸收（傳遞）和轉(zhuǎn)化光能（附著酶，催化ADP轉(zhuǎn)化為ATP）、ATP和ADP，在ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程中，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中、核酸能控制相關(guān)酶的合成等
（2）生產(chǎn)者     能將CO₂等無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物/能固定太陽能      種內(nèi)競爭和種內(nèi)互助
（3）2.5qa         （2.5qa+qb）/c        qb/（2.5qa+qb）或b/（2.5a+b）

點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)鹽的功能和生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．