Question

3．图一表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图．图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相关结构．请据图作答：

（1）反应过程⑤的场所是线粒体内膜，此过程中物质[H]来自于细胞质基质和线粒体基质（细胞结构名称）．
（2）在环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，单位时间内D～L各物质中产生量与消耗量相等的有G=I、D=K（图示字母表示）．
（3）在适宜光照条件下，叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是叶绿体基质．
（4）将该细胞置于密封且其他适宜的条件下，测得密闭容器内CO₂浓度的变化情况如图二，分析图中曲线可知：DH段表明光合作用强度大于呼吸作用强度．其中BC段较AB段CO₂浓度增加减慢，是因为低温降低了酶活性，使植物呼吸作用减弱．

Answer 1

分析 1、分析题图一可知，该图是光合作用与呼吸作用的物质变化、能量变化及相互关系，其中①是光反应阶段，②是暗反应阶段，③是有氧呼吸的第一阶段，④是有氧呼吸的第二阶段，⑤是有氧呼吸的第三阶段，A是ATP，B是ADP和Pi，C是[H]，D是氧气，E是三碳化合物，F是五碳化合物，G是二氧化碳，H是丙酮酸，I是二氧化碳，K是氧气，L是水．
2、分析图二可知，该图是一昼夜内密闭玻璃罩中的二氧化碳含量变化趋势，AD段二氧化碳增加，该阶段光合作用小于呼吸作用，植物释放二氧化碳，D点，呼吸作用产生的二氧化碳正好被光合作用吸收，该点的光合作用速率与呼吸作用速率相等，DH段，玻璃罩中二氧化碳减少，光合作用大于呼吸作用，H点二氧化碳最低，此时光合作用与呼吸作用的速率相等，H点之后，光合作用小于呼吸作用，密闭容器内二氧化碳又增加．

解答 解：（1）⑤是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体闭幕式；有氧呼吸第三阶段是还原氢与氧气反应产生水，还原氢来自细胞质基质进行的有氧呼吸第一阶段和线粒体基质进行的有氧呼吸第二阶段．
（2）在环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗的氧气相等，即D=K，光合作用消耗的二氧化碳与呼吸作用产生的二氧化碳相等，即G=I．
（3），在适宜光照条件下，叶肉细胞的叶绿体类囊体膜利用ADP和Pi合成ATP，叶绿体基质中，暗反应消耗ATP，ATP水解形成ADP和Pi，因此叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是叶绿体基质．
（4）DH段密闭容器内，二氧化碳含量下降，因此光合作用强度大于呼吸作用强度；BC段是夜间，由于气温较低，呼吸酶活性降低，呼吸作用产生的二氧化碳速率慢，因此BC段较AB段CO₂浓度增加减慢．
故答案为：
（1）线粒体内膜　      细胞质基质和线粒体基质
（2）G=I、D=K
（3）叶绿体基质
（4）DH　    低温降低了酶活性，使植物呼吸作用减弱

点评 本题的知识点是光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化，光合作用与呼吸作用之间的关系，光反应与暗反应之间的关系，有氧呼吸三个阶段的关系，影响光合作用和呼吸作用的因素，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，学会分析题图获取有效信息并应用相关知识结合题图信息综合解答问题．