Question

11．如图为植物和高等动物（如人体）新陈代谢的部分过程示意图．分析回答：

（1）在植物的叶肉细胞中，甲、乙两种细胞器都是重要的“能量转换器”，其中在甲细胞器中完成的能量转换过程是光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，乙细胞器内完成的能量转换过程是有机物中化学能的释放，部分转化成ATP中的化学能，部分转化成热能．
（2）图中甲、乙两种结构的膜面积都很大，其中甲增加膜面积是通过类囊体堆叠形成基粒，乙增加膜面积是通过内膜向内腔折叠形成嵴．
（3）绿色植物在光照条件下，如适当提高空气中的CO₂含量，短时间内C₃含量将上升．请写出在甲结构中的反应式：6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光}$6O₂+6H₂O+C₆H₁₂O₆．
（4）在有氧情况下，发生在高等动物细胞结构乙中的生理过程是（填序号）④；在缺氧情况下，物质A可通过③过程形成物质B（填名称）乳酸．
（5）将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理1h，罩内CO₂含量增加了25mg；再给予1h的充足光照，罩内CO₂减少了36mg，共合成葡萄糖45mg．若呼吸底物和光合产物均为葡萄糖，则光下呼吸作用强度为30 mg（CO₂）•h^-1．上述连续2h的实验，植物净积累葡萄糖7.5mg．

Answer 1

分析 分析题图可知，甲是叶绿体，是光合作用的场所，乙是线粒体，是有氧呼吸的主要场所；物质A是有氧呼吸第一阶段的产物丙酮酸，B是乳酸，C是酒精；①②③④表示呼吸作用过程，①②③属于无氧呼吸的两种类型，①④表示有氧呼吸．
光合作用是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程．光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和．
叶绿体是具有双层膜的细胞器，在内膜内有类囊体薄膜，分布着色素，叶绿体是光合作用的场所，光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质内；
线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上．
线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒，大大的增加了膜面积．
光反应阶段，必须有光能才能进行，在叶绿体内的类囊体上进行的． 暗反应阶段 光合作用第二个阶段，在叶绿体内的基质中进行的．
光合作用：6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光}$6O₂+6H₂O+C₆H₁₂O₆．

解答 解：（1）甲细胞器为叶绿体，是光合作用的场所，光合作用实现的能量转换是：光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能．乙细胞器为线粒体，进行有氧呼吸，其内完成的能量转换过程是有机物中化学能的释放，部分转化成ATP中的化学能，部分转化成热能．
（2）甲叶绿体增加膜面积是通过类囊体堆叠形成基粒，乙线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大的增加了膜面积．
（3）由光合作用暗反应式：CO₂+C₅→2C₃（二氧化碳的固定），可知适当提高空气中的CO₂含量，短时间内C₃含量将上升，甲叶绿体结构中进行光合作用，反应式是6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光}$6O₂+6H₂O+C₆H₁₂O₆．
（4）在有氧情况下，发生在高等动物细胞结构乙中的生理过程是有氧呼吸过程；物质A即葡萄糖，可通过③发酵过程形成物质乳酸和能量．   
（5）根据化学反应式，264mg二氧化碳合成180mg葡萄糖，所以光照一小时光合作用消耗264×$\frac{45}{180}$=66mg，则光合作用每小时消耗的CO₂量为66mg，罩内CO₂减少了36mg，则66mg减去36得到呼吸作用强度为30mg（CO₂）•h^-1；光合作用每小时消耗的CO₂量为66mg，连续2h的实验，植物净积累葡萄糖为45-30×180÷264-25×180÷264=7.5mg．
故答案为：
（1）光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能      有机物中化学能的释放，部分转化成ATP中的化学能，部分转化成热能
（2）类囊体堆叠形成基粒        内膜向内腔折叠形成嵴
（3）上升      6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光}$6O₂+6H₂O+C₆H₁₂O₆
（4）④乳酸
（5）30      7.5

点评 本题的知识点是光合作用过程、场所，细胞呼吸的类型、过程和场所；细胞呼吸在物质代谢过程中的枢纽作用，分析题图获取信息是解题的突破口，对于光合作用、呼吸作用的掌握和细胞呼吸在糖类、脂肪、蛋白质的关系中的作用的理解是解题的关键．