Question

15．光合作用為生物界提供了賴以生存的物質(zhì)和能量，細胞呼吸為生物體的生命活動提供了直接能源．下列有關(guān)光合作用和細胞呼吸的敘述：
I、圖1表示生物體內(nèi)部分物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請據(jù)圖回答下列問題．

（1）a～d四個生理過程中，人體不能進行的過程除a外，還包括b，原因是缺乏相關(guān)的酶．硝化細菌將CO₂轉(zhuǎn)化為C₆H₁₂O₆時，所利用的能量來自NH₃等氧化釋放出的化學(xué)能．
（2）水稻葉肉細胞內(nèi)，a過程中H₂O→O₂的部位是葉綠體中的類囊體薄膜，伴隨該過程的能量轉(zhuǎn)化反應(yīng)式為H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$$\frac{1}{2}$O₂+[H]，ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（3）酵母菌產(chǎn)生CO₂的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)．
（4）請?zhí)顚憴z測酵母菌呼吸產(chǎn)物時所用試劑和顏色反應(yīng)比較表．

被檢測的物質(zhì)	試劑	現(xiàn)象（顏色）
CO2[來源：．Com]	澄清的石灰水	渾濁
	溴麝香草酚藍水溶液	①由藍變綠再變黃
酒精	重鉻酸鉀的濃硫酸溶液	②灰綠色

II．在一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度條件下，測定植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率，如圖2給出了光照強度與該植物葉片光合作用速率的關(guān)系，如圖3表示
CO₂和O₂的轉(zhuǎn)移方向．請據(jù)圖回答：
（1）根據(jù)圖2，該植物葉片的呼吸速度是6（CO₂mg/100cm²葉•小時）．當(dāng)光照強度為4klx時，該植物葉片總（真正）光合作用速率是每100cm²葉每小時吸收CO₂12mg．
（2）c點以后影響光合速率的環(huán)境因素可能有溫度或二氧化碳濃度（回答一種即可）．
（3）在圖2中c點所示的條件下，該植物葉肉細胞內(nèi)能夠產(chǎn)生ATP的部位有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體類囊體薄膜．
（4）若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℃，圖2曲線表示該植物在25℃時光合作用速度與光照強度的關(guān)系．若將溫度提高到30℃的條件下（原光照強度和CO₂濃度不變），理論上分析曲線圖中b點的位置如何變化右移（左移/右移），c點的位置如何變化下移（上移/下移）．
（5）將該植物葉片從光下移到黑暗中，葉綠體中C₃含量短時間內(nèi)的變化將是升高．若該植物葉肉細胞處于圖3狀態(tài)時，則對應(yīng)圖2的曲線中b點．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，a表示光合作用，c表示有氧呼吸．bd都表示無氧呼吸，區(qū)別在于不同生物體中相關(guān)的酶不同，b主要發(fā)生在植物細胞和酵母菌中，d主要發(fā)生在動物細胞和乳酸菌中．光合作用的場所是葉綠體，有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)．
圖2是植物光合作用速率與光照強度之間的關(guān)系，曲線表明，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強度增加，光合作用速率增強，超過一定強度后，隨光照強度增加，光合作用速率不再增強，a點是呼吸數(shù)量，b點是光的補償點，此時光合速率與呼吸速率相等，c點是光的飽和點．
圖3中，葉綠體吸收二氧化碳進行光合作用，線粒體吸收氧氣進行有氧呼吸，由此可見，線粒體和葉綠體之間存在氣體交換．

解答 解：I、（1）人體沒有葉綠體，不能進行a光合作用；人體缺乏催化丙酮酸分解成酒精和二氧化碳的酶，因此不能進行b過程．硝化細菌將進行化能合成作用，能利用NH₃等氧化釋放出的化學(xué)能，將CO₂和水轉(zhuǎn)化為C₆H₁₂O₆．
（2）a過程中H₂O→O₂表示光合作用的光反應(yīng)階段，場所是葉綠體中的類囊體薄膜（基粒）．伴隨該過程的能量轉(zhuǎn)化反應(yīng)式為H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$$\frac{1}{2}$O₂+[H]，ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（3）酵母菌既能進行有氧呼吸也能進行無氧呼吸．酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)．酵母菌有氧呼吸的第二階段丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H]，場所是線粒體基質(zhì)．
（4）溴麝香草酚藍溶液是一種指示劑，較低濃度的CO₂使其由藍變綠，較高濃度CO₂使其由藍變綠再變黃；檢測酒精可用重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下雨酒精反應(yīng)形成灰綠色．
II．（1）依據(jù)圖1，在關(guān)照強度為零時，測得的值為呼吸速率=“6”CO₂mg/100cm²葉•小時．光照強度為4 klx時，該植物葉片總（真正）光合作用速率=“6”CO₂mg/100cm²葉•小時+6CO₂mg/100cm²葉•小時=“12”CO₂mg/100cm²葉•小時．
（2）由曲線的獲得是在“一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度”，c點以后影響光合速率的環(huán)境因素可能有溫度或二氧化碳濃度．
（3）c點時葉肉細胞既能進行光合作用又能進行呼吸作用，所以細胞中產(chǎn)生ATP的部位是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（4）25℃是光合的最適溫度，溫度升高到30℃，該溫度是細胞呼吸的最適溫度，因而光合速率下降，呼吸速率升高，所以曲線圖中b點右移，c點下移．
（5）植物葉片從光下移到黑暗處，光反應(yīng)停止，C₃還原速率減弱，二氧化碳固定繼續(xù)，因而C₃含量升高．圖2狀態(tài)表示光合速率=呼吸速率，對應(yīng)于圖1的b點．
故答案為：
Ⅰ、（1）b   相關(guān)的酶　  NH₃等氧化釋放出的化學(xué)能
（2）類囊體薄膜（基粒）　H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$$\frac{1}{2}$O₂+[H]，ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
（3）線粒體基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)  
（4）由藍變綠再變黃   灰綠色
II．（1）6     12
（2）CO₂濃度（或溫度等）
（3）葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（4）右移      下移
（5）上升       b

點評 本題主要考查了學(xué)生對光合作用和細胞呼吸過程的理解．光合作用和細胞呼吸過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強化學(xué)生的理解．考查了考查基礎(chǔ)知識的理解應(yīng)用及思維、分析、計算能力．