Question

4．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系．请结合图乙分析回答下列问题：

（1）甲图中过程①是在叶绿体类囊体结构薄膜上进行的，发生的能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（2）甲图①-⑤的过程中，能使ADP含量增多的过程是②（写标号）．
（3）若将乙装置中1%NaHCO₃溶液（可为植物提供CO₂），换成等量的1%NaOH溶液（可吸收钟罩内空气中的CO₂），则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C₃化合物与C₅化合物相对含量的变化情况是C₃化合物含量下降，C₅化合物含量上升．
（4）若将图乙密闭装置，每天适宜光照12小时，几星期后，植物最终死亡，分析其原因可能是水槽内缺氧，根进行无氧呼吸；玻璃罩内缺乏CO₂，影响光合作用．
（5）从植物细胞中提取完整线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号、2号．在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO₃溶液，给予充足光照，观察到的现象是1号试管悬浮液无现象，2号试管悬浮液有气泡两试管发生现象的原因是线粒体不能直接分解葡萄糖，叶绿体利用溶液中的CO₂进行光合作用产生O₂．

Answer 1

分析 图甲中，①表示光反应中水的光解，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段．X物质是C₃，Y物质是丙酮酸．

解答 解：（1）甲图中过程①是光反应，是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，这一过程的能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（2）甲图①～⑤的过程中，②是暗反应过程，消耗ATP，能使ADP含量增多．
（3）将乙图装置中质量分数为1%的NaHCO₃溶液（可为植物提供CO₂）换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液后，二氧化碳浓度降低，二氧化碳与五碳化合物结合形成的三碳化合物减少，短时间内三碳化合物还原仍然进行，因此三碳化合物含量减少，五碳化合物含量增加．
（4）由于钟罩是密闭的，CO₂逐渐减少，光合作用原料不足；水槽内由于缺少氧气，使根无氧呼吸产生酒精，根细胞受毒害死亡；由于无机盐吸收相对较慢，溶液浓度升高，根细胞不能通过渗透作用吸收水分，使植物缺少水分，这些都是导致植物死亡的原因．
（5）线粒体是有氧呼吸的主要场所，进入线粒体参与的是丙酮酸，葡萄糖不能进入线粒体中反应，因此1试管无现象；叶绿体是光合作用的场所，加入NaHCO₃溶液后，叶绿体可以利用其中的二氧化碳进行光合作用产生氧气，因此2试管会产生气泡．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体结构薄膜  光能转化成活跃的化学能
（2）②
（3）C₃化合物含量下降，C₅化合物含量上升
（4）水槽内缺氧，根进行无氧呼吸；玻璃罩内缺乏CO₂，影响光合作用
（5）悬浮液无现象   悬浮液有气泡   线粒体不能直接分解葡萄糖，叶绿体利用溶液中的CO₂进行光合作用产生O₂

点评 对光合作用过程中物质变化能量变化和场所、呼吸作用过程中的物质变化、影响光合作用和呼吸作用的因素及呼吸作用与光合作用之间的关系的综合理解应用并把握知识点间的内在联系是解题的关键．