Question

2．光合作用與細胞呼吸是植物體的兩個重要生理活動．綠色植物的光合作用與細胞呼吸之間有密切的聯(lián)系，如甲圖所示，請分析回答問題．

（1）甲圖中X物質是C₃，Y物質是丙酮酸．
（2）乙圖所示植物浸泡在完全培養(yǎng)液中的細胞可以發(fā)生的生理過程是③④（寫標號）．
（3）甲圖中①過程是在葉綠體類囊體薄膜上進行的，發(fā)生的能量變化是光能轉變成活躍的化學能．
（4）若將乙圖密閉裝置在適宜光照強度下每天光照12h，幾周后，植物死亡，分析其原因可能是水槽缺氧，根系進行無氧呼吸；鐘罩內CO₂減少，使光合作用的暗反應因原料不足而不能正常進行，導致有機物消耗殆盡．
（5）從植物細胞中提取完整的線粒體和葉綠體，制成懸浮液，分別加入2支試管中，標號為1號、2號，在1號試管中加入適量的葡萄糖溶液，在2號試管中加入等量的NaHCO₃溶液，給予充足光照，觀察到的現象是1號試管線粒體懸浮液無現象，2號試管葉綠體懸浮液有氣泡，其原因是線粒體不能直接分解葡萄糖，而葉綠體利用溶液中的CO₂進行光合作用產生了O₂．

Answer 1

分析 分析圖示：圖甲中，①表示光反應中水的光解，⑤表示暗反應中二氧化碳的固定，②表示三碳化合物的還原，③表示有氧呼吸的第一階段，④表示有氧呼吸第二階段或無氧呼吸第二階段．X物質是C₃，Y物質是丙酮酸．圖乙中，表示植物浸泡在完全培養(yǎng)液中進行光合作用與細胞呼吸的情況．

解答 解：（1）分析題圖可知，物質X由二氧化碳產生且被光反應產生的[H]還原形成葡萄糖，因此X為三碳化合物；物質Y是葡萄糖氧化分解的中間產物是丙酮酸．
（2）甲圖中，①是光反應階段，②是暗反應中的三碳化合物是還原，③是有氧呼吸的第一階段，④是有氧呼吸的第二和第三階段，或者是無氧呼吸的第二階段，⑤是暗反應中的二氧化碳固定階段，乙圖所示植物浸泡在完全培養(yǎng)液中，細胞不能進行光合作用，可以進行呼吸作用發(fā)生③④過程．
（3）甲圖中過程①是光反應，是在葉綠體類囊體的薄膜上進行的，這一過程是能量變化是光能轉化成活躍的化學能．
（4）若將乙圖密閉裝置在適宜光照強度下每天光照12h，幾周后，植物死亡，分其原因可能是水槽缺氧，根系進行無氧呼吸；鐘罩內CO₂減少，使光合作用的暗反應因原料不足而不能正常進行，導致有機物消耗殆盡．
（5）線粒體是有氧呼吸的主要場所，進入線粒體參與的是丙酮酸，葡萄糖不能進入線粒體中反應，因此1試管無現象；葉綠體是光合作用的場所，加入NaHCO₃溶液后，葉綠體可以利用其中的二氧化碳進行光合作用產生氧氣，因此2試管會產生氣泡．
故答案為：
（1）C₃     丙酮酸
（2）③④
（3）葉綠體類囊體薄膜     光能轉變成活躍的化學能 
（4）水槽缺氧，根系進行無氧呼吸；鐘罩內CO₂減少，使光合作用的暗反應因原料不足而不能正常進行，導致有機物消耗殆盡
（5）線粒體懸浮液無現象      葉綠體懸浮液有氣泡       線粒體不能直接分解葡萄糖，而葉綠體利用溶液中的CO₂進行光合作用產生了O₂

點評 本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過程及兩者的聯(lián)系．考查了學生識圖、析圖能力，運用所學知識分析和解決問題的能力，綜合理解能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點．光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．