Question

15．圖1表示綠色植物葉肉細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)中的某些生命活動過程，A、B代表兩種細(xì)胞器，①～⑦代表各種物質(zhì)．圖2表示甲、乙兩種植物的光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系．分析回答下列問題：

（1）圖1中A、B兩種細(xì)胞器的代謝過程與其廣闊的膜面積有著重要聯(lián)系，其中A中的類囊體（膜）或基粒結(jié)構(gòu)和B中的內(nèi)膜向內(nèi)折疊（嵴）結(jié)構(gòu)，以兩種不同的方式實(shí)現(xiàn)膜面積的增加．
（2）1937年，植物生理學(xué)家希爾將葉綠體分離后置于試管中加入1%的DCPIP（注：DCPIP是一種可以接受氫的化合物，在氧化態(tài)時(shí)是藍(lán)色，在還原態(tài)時(shí)是無色）．將上述溶液置于光照條件下發(fā)現(xiàn)溶液呈無色并放出氧氣，葉綠體中能使DCPIP變?yōu)闊o色化合物的是NADPH或[H]（填圖中序號和名稱），這項(xiàng)研究對于揭示光反應(yīng)的條件和機(jī)理發(fā)揮了重要意義．
（3）1946年，美國科學(xué)家卡爾文在供給植物¹⁴CO₂后，相隔不同時(shí)間取樣，殺死細(xì)胞并分析細(xì)胞代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產(chǎn)物有多種，而0.5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種物質(zhì)，該物質(zhì)最可能是圖1中的⑤（用圖中序號表示）．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡之后忽然中斷CO₂的供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)⑥的含量將增加，該項(xiàng)研究對于揭示碳反應(yīng)的機(jī)理發(fā)揮了重要意義．
（4）若圖2中甲植物處于12klx光照強(qiáng)度條件下的葉肉細(xì)胞的部分生理活動如圖1所示，細(xì)胞中的CO₂的來源有線粒體和外界（細(xì)胞間隙）．
（5）在相同的光照強(qiáng)度下，不同植物的光合速率會有差別．圖2中甲植物在5klx光照強(qiáng)度條件下的實(shí)際光合速率與乙植物最大的實(shí)際光合速率相同．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：1、圖1中A表示線粒體、B表示葉綠體．①表示五碳化合物、②表示三碳化合物、③表示[H]、④表示ATP、⑤表示水、⑥表示氧氣、⑦表示二氧化碳．
2、葉綠體是光合作用的場所，光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)內(nèi)；有氧呼吸：第一階段：在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中，這一階段不需要氧的參與，是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的．反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量；第二階段：丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中，這一階段也不需要氧的參與，是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的．反應(yīng)式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量；第三階段：在線粒體的內(nèi)膜上，這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的．反應(yīng)式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量．
3、在相同的光照強(qiáng)度下，不同植物的光合速率會有差別．凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率；真正光合速率=單位時(shí)間產(chǎn)生葡萄糖的速率或者產(chǎn)生氧氣的速率；呼吸速率=單位時(shí)間消耗的氧氣或者產(chǎn)生的C0₂．

解答 解：（1）葉綠體A類囊體堆疊形成基粒，從而增加了膜面積．線粒體B內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，從而增加了膜面積．
（2）根據(jù)題干可知，將溶液置于光照條件下溶液呈無色并放出氧氣，葉綠體中能使DCPIP變?yōu)闊o色化合物的是NADPH或[H]．
（3）卡爾文循環(huán)過程中，二氧化碳首先與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，所以0.5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種⑤三碳化合物．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡之后忽然中斷CO₂的供應(yīng)，五碳化合物去路受阻，短時(shí)間內(nèi)其來源不變，所以五碳化合物⑥含量將增加．
（4）圖2中甲植物處于12klx光照強(qiáng)度條件下，已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，此時(shí)細(xì)胞中的CO₂的來源有線粒體和外界環(huán)境．
（5）光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，可知：甲植物的呼吸速率為2，乙植物的呼吸速率為1，從圖中可以看出乙植物最大的凈光合速率為2，而實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率=2+1=3；甲植物呼吸速率為2，所以當(dāng)凈光合速率為1時(shí)，其實(shí)際光合速率為3，圖中可以看出此時(shí)光照強(qiáng)度為5Klx．
故答案為：
（1）類囊體（膜）或基粒  內(nèi)膜向內(nèi)折疊（嵴）
（2）①光照    ②NADPH或[H]
（3）⑤增加
（4）線粒體和外界（細(xì)胞間隙）（或細(xì)胞呼吸釋放和從外界吸收）
（5）5

點(diǎn)評 本題考查光合作用和呼吸作用以及計(jì)算的相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．