Question

甲圖是某綠色植物細胞內(nèi)生命活動示意圖，其中1、2、3、4、5表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質(zhì)．乙圖是溫度影響某綠色植物光合作用與呼吸作用的研究結(jié)果．請據(jù)圖回答下列問題：

（1）甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過程有

 

（用圖中數(shù)字表示），A表示

 

，D表示

 

．CO₂由2過程產(chǎn)生到5過程利用，至少穿過

 

層磷脂雙分子層．
（2）從乙圖中可以看出，光合作用速率最大時的溫度為

 

．在15℃時，光合作用速率為呼吸作用速率的

 

倍．假設(shè)每天光照12小時，最有利于植物生長的溫度是

 

．分析圖中柱狀圖變化，可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的

 

不同．
（3）20世紀50年代，卡爾文為研究光合作用的過程，將小球藻裝在一個密閉玻璃容器中，通過一個通氣管向容器通入CO₂，通氣管上有一個開關(guān)，可控制CO₂的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)來控制光照的有無．
①卡爾文通過停止

 

來探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實驗結(jié)果是圖丙中的

 

．
②卡爾文通過停止

 

來探究光合作用過程中固定CO₂的化合物，這時他發(fā)現(xiàn)C₅的含量快速升高，由此找到了固定CO₂的物質(zhì)．
③上述實驗中卡爾文采用紙層析法分離出細胞中的各種化合物．紙層析法的原理是利用了不同化合物

 

而分離開．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖解：甲圖是光合作用和呼吸作用的生理過程．圖中1是細胞質(zhì)基質(zhì)，2是線粒體基質(zhì)，3是線粒體內(nèi)膜，4是類囊體薄膜，5是葉綠體基質(zhì)；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]．
乙圖表示在不同的溫度下的凈光合作用強度和呼吸作用強度．從圖中可以看出：光合作用的最適溫度為30℃，而呼吸作用強度在35℃最大，所以從圖中看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最適溫度不同．

解答： 解：（1）3是線粒體內(nèi)膜發(fā)生有氧呼吸的第三階段，4是類囊體薄膜發(fā)生光反應(yīng)．A是有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物之一丙酮酸，D是光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]．CO₂由2線粒體基質(zhì)產(chǎn)生，穿過線粒體內(nèi)膜和線粒體外膜，進入葉綠體（葉綠體外膜和葉綠體內(nèi)膜）的基質(zhì)中被利用，至少穿過4層磷脂雙分子層．
（2）光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度，最大的光合作用強度=3.5+3=6.5，對應(yīng)的溫度為30℃．
在15℃時，光合作用速率為2.5+1=3.5，呼吸作用速為1，所以光合作用速率為呼吸作用速率的3.5倍．
因為白天黑夜都是12小時，所以最有利于生長的溫度的計算公式就是：凈光合作用強度×12-呼吸作用強度×12=（凈光合作用強度-呼吸作用強度）×12，差值最大的就是在20℃，（3.25-1.5）×12=21．
分析圖中柱狀圖變化，可看出光合作用隨溫度升高光合作用強度開始下降，而呼吸作用的強度隨溫度升高而升高，故光合作用和呼吸作用的酶所需要的最適溫度不同．
（3）①根據(jù)題干信息“容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)可控制光照的有無”可知，卡爾文通過停止光照來探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系；光照直接影響光反應(yīng)，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，影響C₃的還原，導(dǎo)致C₃含量升高，而C₅含量降低，即圖中的A．
②根據(jù)題干信息“可控制CO₂的供應(yīng)”可知，卡爾文改變的實驗條件是停止CO₂供應(yīng)．
③紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中溶解度不同，從而在濾紙條上擴散的速度不同而分離開．
故答案為：
（1）3和4   丙酮酸  ATP和[H]4
（2）30℃3.5  20℃最適溫度
（3）光照  A   CO₂的供應(yīng)   在層析液中溶解度不同，從而在濾紙條上擴散的速度不同

點評：本題結(jié)合曲線圖，考查了光合作用的探索歷程、生物學(xué)研究中的科學(xué)思想和一般方法，要求考生識記光合作用的探索歷程，掌握不同時期科學(xué)家們的實驗方法及實驗結(jié)論；能根據(jù)題干中信息答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．