Question

5．如圖1表示一個綠色植物的葉肉細胞中光合作用與呼吸作用的模式圖，a～e表示相關物質．將該植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀測量隨光照強度增加裝置內CO₂的變化量，測定t=1h，測定的條件和結果如圖2所示．
（1）進行光合作用光反應、有氧呼吸第二階段的場所分別在類囊體薄膜和線粒體基質．
（2）圖1中的e代表的物質是丙酮酸．
（3）由圖2分析可知，影響A點和B點光合速率的因素是溫度和光照強度．D點時植物細胞產生ATP的場所有細胞質基質、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點會向右移動．
（5）在25℃光照條件下該植物5小時內通過光合作用消耗CO₂112ml．比較A、B兩點光合作用強度A點實際光合作用強度小于B點實際光合作用強度．
（6）在25℃條件下，假如白天和黑夜各12小時，平均光照強度在2以上時該植物才能生長．

Answer 1

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

解答 解：（1）光反應的場所是類囊體薄膜上，有氧呼吸第二階段的場所是線粒體基質．
（2）e物質是葡萄糖分解的產物進入線粒體，是丙酮酸．
（3）D點時光照強度為0，植物只能進行呼吸作用，細胞產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體．
（4）將溫度提高到30℃，呼吸作用增強，光補償點增大，C點右移．
（5）真正的光合作用強度=呼吸作用強度+凈光合作用強度，在25⁰C、lklx光照條件下，植物的光合作用等于呼吸作用強度，呼吸作用強度是22.4ml，所以該植物5小時光合作用吸收CO₂mL．22.4×5=112．A點實際光合作用強度=22.4+11.2=33.6，B點實際光合作用強度=22.4+22.4=44.8，所以A點實際光合作用強度小于B點實際光合作用強度．
（6）在25℃條件下，假如白天和黑夜各12小時，設植物凈光合速率為x，則12×（x+22.4）-24×22.4＞0，植物能夠正常生長，解得x=22.4，所以光照強度為2klx．
故答案為：
（1）類囊體薄膜   線粒體基質  
（2）丙酮酸
（3）細胞質基質、線粒體
（4）右
（5）112   A點實際光合作用強度小于B點實際光合作用強度
（6）2

點評 本題解題的關鍵一是要結合光合作用和呼吸作用的模式圖以及相關的化學反應方程式，進行相關生理過程的分析；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，然后結合實際光合作用=凈光合作用+呼吸作用進行解題．