Question

17．小麥植株進(jìn)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(qiáng)度條件下測(cè)的小麥葉片的光合作用強(qiáng)度；圖丙表示某種生理活動(dòng)．請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題：

（1）圖丙反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體，其中a表示ATP，b表示C₅．較強(qiáng)光照下，[H]的移動(dòng)方向是類囊體薄膜移動(dòng)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(guò)程發(fā)生而沒(méi)有e過(guò)程發(fā)生時(shí)，該細(xì)胞處于的生理狀態(tài)是光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度．若是d過(guò)程也不發(fā)生，則此時(shí)該細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的生理過(guò)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(diǎn)時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體、葉綠體．C點(diǎn)時(shí)，該植物的總光合速率為20mg/（dm²•葉•h）．C點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)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(shí)，C點(diǎn)將上移（上移/下移/不動(dòng)）；當(dāng)植物缺鎂時(shí)，B點(diǎn)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(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響，請(qǐng)幫助他提出一個(gè)探究的課題：探究溫度（O₂濃度）對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響．需要特別注意的是，該實(shí)驗(yàn)需要在黑暗條件下進(jìn)行．

Answer 1

分析 本題考查了光合作用和呼吸作用具體過(guò)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(jìn)行，此過(guò)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(guò)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(jìn)行，有光或無(wú)光均可進(jìn)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(gè)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(jī)物．此過(guò)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(jī)物．
2、有氧呼吸是指植物細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的能量的過(guò)程．具體過(guò)程分三個(gè)階段進(jìn)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(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體，其中a表示ATP，b表示C₅．較強(qiáng)光照下，[H]的移動(dòng)方向是類囊體薄膜移動(dòng)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(guò)程發(fā)生而沒(méi)有e過(guò)程發(fā)生時(shí)，說(shuō)明光合速率小于或等于呼吸速率．d過(guò)程也不發(fā)生，說(shuō)明該細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用，不能進(jìn)行光合作用．
（4）圖乙中B點(diǎn)時(shí)光合速率=呼吸速率，葉肉細(xì)胞中既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)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(diǎn)時(shí)，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(diǎn)以后隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合速率不再增強(qiáng)，說(shuō)明光照強(qiáng)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(shí)，光合作用增強(qiáng)，光飽和點(diǎn)C將上移．植物缺鎂時(shí)，影響葉綠素的合成，進(jìn)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(qiáng)度，B點(diǎn)右移．
（6）以綠色植物葉片為材料，探究環(huán)境條件對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響時(shí)要避免光合作用對(duì)呼吸作用的影響，所以要對(duì)裝置進(jìn)行遮光處理或放在黑暗處．可設(shè)計(jì)一個(gè)探究溫度（O₂濃度）對(duì)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(dòng)到葉綠體基質(zhì)       
（2）增加
（3）光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)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(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響      黑暗

點(diǎn)評(píng) 考查細(xì)胞呼吸與光合作用相關(guān)的知識(shí)；意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；識(shí)圖能力和具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力．