Question

5．如圖1表示一個(gè)綠色植物的葉肉細(xì)胞中光合作用與呼吸作用的模式圖，a～e表示相關(guān)物質(zhì)．將該植物放置于密閉的容器中，用紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量隨光照強(qiáng)度增加裝置內(nèi)CO₂的變化量，測(cè)定t=1h，測(cè)定的條件和結(jié)果如圖2所示．
（1）進(jìn)行光合作用光反應(yīng)、有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所分別在類(lèi)囊體薄膜和線粒體基質(zhì)．
（2）圖1中的e代表的物質(zhì)是丙酮酸．
（3）由圖2分析可知，影響A點(diǎn)和B點(diǎn)光合速率的因素是溫度和光照強(qiáng)度．D點(diǎn)時(shí)植物細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（4）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度提高到30℃，圖中C點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)．
（5）在25℃光照條件下該植物5小時(shí)內(nèi)通過(guò)光合作用消耗CO₂112ml．比較A、B兩點(diǎn)光合作用強(qiáng)度A點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度小于B點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度．
（6）在25℃條件下，假如白天和黑夜各12小時(shí)，平均光照強(qiáng)度在2以上時(shí)該植物才能生長(zhǎng)．

Answer 1

分析 圖1考查光合作用和呼吸作用的過(guò)程．
（1）有氧呼吸可以分為三個(gè)階段：
第一階段：在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中．
反應(yīng)式：1C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
第二階段：在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行．
反應(yīng)式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O $\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）
第三階段：在線粒體的內(nèi)膜上，這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的．
反應(yīng)式：24[H]+6O₂ $\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量（34ATP）
（2）光合作用的階段：
①光反應(yīng)階段：場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜
a．水的光解：2H₂O $\stackrel{光能}{→}$4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP
②暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅ $\stackrel{酶}{→}$2C₃
b．CO₂的還原：2C₃ $\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅+H₂O
圖2考查光照強(qiáng)度、溫度與光合作用之間的關(guān)系：要把握好特殊點(diǎn)．

解答 解：（1）光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜上，有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)．
（2）e物質(zhì)是葡萄糖分解的產(chǎn)物進(jìn)入線粒體，是丙酮酸．
（3）D點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為0，植物只能進(jìn)行呼吸作用，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（4）將溫度提高到30℃，呼吸作用增強(qiáng)，光補(bǔ)償點(diǎn)增大，C點(diǎn)右移．
（5）真正的光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度+凈光合作用強(qiáng)度，在25⁰C、lklx光照條件下，植物的光合作用等于呼吸作用強(qiáng)度，呼吸作用強(qiáng)度是22.4ml，所以該植物5小時(shí)光合作用吸收CO₂mL．22.4×5=112．A點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度=22.4+11.2=33.6，B點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度=22.4+22.4=44.8，所以A點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度小于B點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度．
（6）在25℃條件下，假如白天和黑夜各12小時(shí)，設(shè)植物凈光合速率為x，則12×（x+22.4）-24×22.4＞0，植物能夠正常生長(zhǎng)，解得x=22.4，所以光照強(qiáng)度為2klx．
故答案為：
（1）類(lèi)囊體薄膜   線粒體基質(zhì)  
（2）丙酮酸
（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
（4）右
（5）112   A點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度小于B點(diǎn)實(shí)際光合作用強(qiáng)度
（6）2

點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)鍵一是要結(jié)合光合作用和呼吸作用的模式圖以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，進(jìn)行相關(guān)生理過(guò)程的分析；二是讀懂曲線圖中的數(shù)據(jù)，表格中的數(shù)據(jù)代表的是呼吸作用或凈光合作用，然后結(jié)合實(shí)際光合作用=凈光合作用+呼吸作用進(jìn)行解題．