Question

17．如图为高等动、植物代谢的部分过程示意图，图中甲、乙表示细胞器，A、B、C、D、E表示物质，①、②、③、④表示生理过程．请据图回答：

（1）A表示氧气，在甲中的线粒体内膜（场所）被利用；B表示二氧化碳，在乙中的基质（场所）被利用．
（2）在晴朗的夏季中午，因蒸腾作用过强而造成气孔关闭，短时间内乙中C₃含量减少，C₅的含量增加，ATP的生成速率不变．
（3）C表示丙酮酸，在高等动物细胞中的生成场所是细胞质基质．
（4）若某时段内测得得B的释放量与A的吸收量的之比为4：3，此时绿色植物呼吸消耗的葡萄糖为0.2mol，至少需要吸收0.6mol的A．（只考虑呼吸代谢）

Answer 1

分析 由题图可知，甲是线粒体的结构，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段，本题是和水反应产生二氧化碳和还原氢，线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，还原氢与氧气结合形成水；乙是叶绿体的结构，在叶绿体的类囊体膜上进行光反应阶段，叶绿体基质中进行暗反应；叶绿体光反应产生氧气，可以被线粒体利用，线粒体产生的二氧化碳可以进入叶绿体中参与暗反应；②是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，③是有氧呼吸的第二、三阶段，①是无氧呼吸的第二阶段，高等动物无氧呼吸的产物是乳酸，即图中的E．

解答 解：（1）A物质是光反应产生、被线粒体利用的物质，是氧气，氧气在线粒体内膜上被利用；B是线粒体产生、被叶绿体利用的物质，是二氧化碳，二氧化碳在叶绿体基质中被利用．
（2）气孔是二氧化碳进出叶肉细胞的门户，气孔关闭，叶肉细胞中二氧化碳含量减少，二氧化碳与五碳化合物结合形成的三碳化合物减少、消耗的五碳化合物减少，而三碳化合物还原仍然进行，产生五碳化合物，因此三碳化合物含量减少，五碳化合物含量增加；由于光照条件的饱和的，因此短时间内光反应速率不变，产生ATP的速率不变．
（3）C是葡萄糖酵解产物，且能进入线粒体被进一步氧化分解，也能在细胞质基质中反应，是丙酮酸，D是无氧呼吸的产物之一酒精；高等动物细胞丙酮酸形成的场所是细胞质基质．
（4）如果只考虑呼吸代谢，1mol葡萄糖进行有氧呼吸氧化分解需要消耗6mol氧气，产生6mol二氧化碳，1mol葡萄糖进行无氧呼吸产生的二氧化碳是2mol，设此时绿色植物呼吸消耗的葡萄糖为0.2mol，至少需要吸收Xmol氧气，则产生Xmol二氧化碳，消耗的葡萄糖是$\frac{X}{6}$mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖是（0.2-$\frac{X}{6}$），则有关系式[X+2（0.2-$\frac{X}{6}$）]：X=4：3，解得X=0.6．
故答案为：
（1）氧气     线粒体内膜       二氧化碳    基质
（2）减少     增加    不变
（3）丙酮酸    细胞质基质
（4）0.6

点评 本题的知识点是线粒体和叶绿体的结构和功能，光合作用和呼吸作用过程的物质变化、能量变化和场所，光合作用与呼吸作用之间的关系，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合模式图进行推理、综合解答问题，学会应用化学反应式对细胞呼吸过程进行相关计算．