题目内容
【题目】下图甲为小麦叶肉细胞中的部分代谢示意图;图乙是在不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析回答问题。
(1)若图甲中细胞g、h过程发生而c、d过程不发生,则此时该细胞内进行的生理过程是(用化学反应式表示)_____________________。
(2)小麦叶肉细胞进行光合作用时,产生的O2中的O来自__________(化合物),图乙中当光照强度大于B时,叶肉细胞中消耗NADH的场所是_________________________。
(3) 图乙中C点时,该植物的总光合速率为________mg/(dm2·叶·h)。C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素主要是_______________。
(4)某同学以绿色植物叶片为材料,探究环境条件对细胞呼吸速率的影响,请帮助他提出一个探究的课题:_________。需要特别注意的是,该实验需要在______________条件下进行。
【答案】 H2O 线粒体内膜 20 CO2浓度 O2浓度、H2O、温度或CO2浓度对细胞呼吸速率的影响 无光
【解析】
1.光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段:
(1)光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行,此过程必须有光、色素、化合作用的酶.具体反应步骤:①水的光解,水在光下分解成氧气和还原氢,②ATP生成,ADP与Pi接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP活跃的化学能。
(2)暗反应在叶绿体基质中进行,有光或无光均可进行,反应步骤:①二氧化碳的固定,二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物;②二氧化碳的还原,三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物,此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP,[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
2.有氧呼吸是指植物细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。具体过程分三个阶段进行:
①C6H12O6→2丙酮酸+2ATP+4[H] (在细胞质中)
②2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+2ATP (线粒体中)
③24[H]+6O2→12H2O+34ATP (线粒体中)
(1)若图甲中细胞g、h过程发生而c、d过程不发生,则此时该细胞内只进行呼吸作用,反应式为。
(2)小麦叶肉细胞进行光合作用时,H2O的光解产生氧气,故O2中的O来自H2O,图乙中当光照强度大于B时,叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度,叶肉细胞中消耗NADH的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜。
(3)C点时,该植物的净光合速率是15mg/ (dm2·叶·h),呼吸速率是5mg/ (dm2·叶·h) ,所以真光合速率为20mg/ (dm2·叶·h)。C点以后随着光照强度的增强,光合速率不再增强,说明光照强度不是限制因素,限制因素可能是CO2浓度。
(4)某同学以绿色植物叶片为材料,探究环境条件对细胞呼吸速率的影响,由于细胞呼吸速率与O2浓度、H2O、温度或CO2浓度有关,因此提出的探究的课题可以是O2浓度、H2O、温度或CO2浓度对细胞呼吸速率的影响。需要特别注意的是,由于选取的材料是绿色植物的叶片,在有光的条件下会进行光合作用,会对实验结果产生影响,该实验需要在无光条件下进行。