Question

5．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程．据图回答：

（1）图中物质a是氧气，物质b是二氧化碳，过程①②发生的场所分别是类囊体的薄膜上和叶绿体基质中．
（2）在物质变化的同时，伴随着能量的变化．图中生理过程的能量最终来源于太阳能（或光能）．
（3）若用¹⁸O标记①过程中的水，那么在④过程的最终产物中，有可能检测到¹⁸O的物质是H₂¹⁸O．
（4）③和④所示生理活动的名称是有氧呼吸，请写出该生理活动的总反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．

Answer 1

分析 本题主要考察光合作用和呼吸作用过程．
（1）有氧呼吸可以分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中．
反应式：1C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
第二阶段：在线粒体基质中进行．
反应式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的．
反应式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量（34ATP）
（2）光合作用的阶段：
①光反应阶段：
a．水的光解：2H₂O$\stackrel{光能}{→}$4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP  
②暗反应阶段：
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅2C₃
b．CO₂的还原：2C₃$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅ +H₂O
（3）根据各种物质进行判断：图中①代表光反应，②代表暗反应，③代表有氧呼吸第一阶段，④代表有氧呼吸第二、三阶段．

解答 解：（1）①代表光反应表示的生理过程是水的光解水生成氧气a，释放放到细胞外，所以a是氧气，①表示光反应阶段，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜．图中b表示二氧化碳，②表示暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质．
（2）光合作用与呼吸作用的能量最终来源于太阳能．
（3）用¹⁸O标记①过程中的水结构光合作用会释放出放射性的氧气，再经呼吸作用氧气被有氧呼吸的第三阶段消耗，重新形成具有放射性的水．
（4）图中③代表有氧呼吸第一阶段，④代表有氧呼吸第二、三阶段，有氧呼吸的反应式为C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
故答案为：
（1）氧气     二氧化碳     类囊体的薄膜上     叶绿体基质中
（2）太阳能（或光能）
（3）H₂¹⁸O（或水）
（4）有氧呼吸

点评 模式图的这类题目要明确考查的生理过程，如果不明确生理过程，就是一道很难的题目，如果能够明确生理过程就是一道得分的题目，所以这类题目做题的根本就是掌握相关的知识点，本题中考查的是光合作用和呼吸作用的生理过程，这部分知识点要从多个角度方程式、模式图等去理解．