Question

5．生物体的物质与能量代谢
光合作用过程如图1所示，图中SPⅠ和SPⅡ是含叶绿体色素的光合系统，字母表示相应物质，甲、乙表示叶绿体的相应结构部位，数字表示生理过程．

（1）写出下列编号所代表的名称：ANADP⁺    乙类囊体腔  ④三碳化合物的还原过程
（2）从图中信息可知，维持乙部位高H⁺浓度（化学势能）的机制与意义是ABC（多选）
A．光能和电能共同维持高H⁺浓度     B．糖类中的化学能维持高H⁺浓度      C．高H⁺势能为合成直接能源物质供能      D．高H⁺势能用作水分子光解
为了解光照强度对黑藻光合速率的影响，某同学设计的实验装置如图2所示，能调节光强的台灯作为光照强度因素，烧杯中盛有水，锥形瓶中盛有一定浓度的碳酸氢钠溶液与黑藻．
（3）将大试管置于盛水烧杯中的意义是避免光照引起环境温度的变化；加碳酸氢钠的作用是为黑藻光合作用提供二氧化碳．？
（4）适宜光照强度下，液滴移动方向是左
实验测得的数据如图3示，光合速率指标是氧气释放量，单位为mmol/m²•h．
（5）光强为2000Lx的光照进行1小时，黑藻叶绿体中合成的葡萄糖质量为150毫克/m²．
（6）如图4A至E分别表示植物细胞内光合作用与呼吸作用发生的情况，箭头表示发生相应的气体交换及其方向．上表X、Y、Z三点，分别对应下列选项图中的BAD．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示光合作用的过程，其中，A是NADP⁺，B是NADPH，C是ADP和Pi，D是ATP，E是五碳化合物，G是三碳化合物，甲是叶绿体基质，乙是类囊体腔．图2是测定光合作用的装置．图3表示光照强度对光合速率的影响的曲线，X表示呼吸速率，Y表示光补偿点，Z表示光饱和点．据此分析作答．

解答 解：（1）据图1分析，A是NADP⁺，乙是类囊体腔，④表示三碳化合物的还原过程．
（2）A、图中光能促进水的光解，其产生的氢离子与产生的电能共同维持高H⁺浓度，A正确；
B、叶绿体基质中的氢离子不断被还原为糖类并储存能量有效地维持了类囊体腔内的高H⁺浓度，B正确；
C、高H⁺势能为合成直接能源物质ATP供能，C正确；
D、高H⁺势能不能用作水分子光解，D错误．
故选：ABC．
（3）该实验中温度是无关变量，实验中应该保持不变，所以为避免光照引起环境温度的变化，需要将大试管置于盛水烧杯中．试管中加碳酸氢钠的作用是为黑藻光合作用提供二氧化碳．
（4）适宜光照强度下，光合作用大于呼吸作用，有氧气的净释放，试管内气压增大，液滴向左移动．
（5）图3中，光强为2000Lx的光照进行1小时，此时呼吸速率为1，净光合速率为4，真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=1+4=5mmol氧气，根据光合作用的反应式可以计算相当于葡萄糖=150毫克/m²．
（6）图3中的X表示呼吸速率，此时只有氧气的净消耗和二氧化碳的净释放，可以用图4中的B表示；Y表示光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率，可以用图4中的A表示，Z表示光饱和点，此时有氧气的净释放和二氧化碳的净消耗，可以用图4中的D表示．
故答案为：
（1）NADP⁺     类囊体腔     三碳化合物的还原过程
（2）BCD
（3）避免光照引起环境温度的变化     为黑藻光合作用提供二氧化碳
（4）左
（5）150
（6）BAD

点评 本题结合图示主要考查光合作用的过程、光合作用的测定即光合作用与呼吸作用的关系，意在强化学生对相关知识的理解与运用，题目有一定的难度．