Question

12．如图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表示细胞的相应结构．请据图作答：
（1）上图中，反应过程①的场所是叶绿体类囊体薄膜，反应过程④的场所是线粒体基质．
（2）结构a中发生的能量转换过程是光能转变成活跃的化学能，再转变成稳定的化学能（或光能转变成有机物中稳定的化学能）．在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有G=I、D=K．
（3）叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是⑤．
（4）干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程②受阻．小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程①受阻．
（5）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中．一段时间后，测得的有关数据如下表所示．（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）

分组 测量指标	培养液中X的浓度/mol•m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/nmol•g-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片的气孔导度/mol•m-2•s-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正．
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度降低．

Answer 1

分析 根据图中物质变化可以判断：图中a为叶绿体，①是光反应，场所是类囊体；②是暗反应，场所是叶绿体基质，A是ATP，B是ADP，C是[H]，D是氧气，F是C₅，G是二氧化碳，E是C₃．b是线粒体，③是有氧呼吸第一阶段，④是有氧呼吸第二阶段，⑤是有氧呼吸第三阶段，H是丙酮酸，L是水，I是二氧化碳，J是[H]，K是氧气．

解答 解：（1）根据图中物质变化可以判断，图中反应过程①表示光合作用的光反应阶段，该阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，反应过程④表示有氧呼吸的第二阶段，发生的场所是线粒体基质．
（2）在光合作用的光反应中，光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应中，再转变成稳定的化学能储存在有机物中．在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，叶肉细胞中的光合作用强度等于呼吸作用强度，因此单位时间内光合作用产生的氧气D等于呼吸作用中消耗的氧气K；光合作用消耗的二氧化碳G等于呼（3）图中③是有氧呼吸第一阶段，④是有氧呼吸第二阶段，⑤是有氧呼吸第三阶段，其中第三阶段产生能量最多．
（4）在细胞呼吸中，干旱时叶片气孔关闭，吸收二氧化碳减少，影响暗反应中二氧化碳的固定，水稻光合作用速率明显下降．小麦灌浆期若遇阴雨天，光照减弱，影响光合作用的光反应．吸作用中释放的二氧化碳I．
（4）①实验设计要遵循对照原则、平行重复原则、等量原则、单一变量原则等．本实验每组只有1片叶，数量太少，可能会有误差，应“取叶片若干，等分为三组”．并且缺少空白对照，应该增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②通过表中数据可以看出，随着X的浓度增加，气孔导度降低，即气孔开启程度降低，蒸腾作用强度降低．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜　线粒体基质　
（2）光能转变成活跃的化学能，再转变成稳定的化学能（或光能转变成有机物中稳定的化学能）　G=I、D=K（答A=B、C=J也对）　
（3）⑤
（4）②①
（5）①a．样本量太小．应“取叶片若干，等分为三组”．　b．缺乏空白对照．增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
②降低

点评 本题以叶肉细胞内发生的部分代谢简图为载体，考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，考生要识记光合作用和呼吸作用过程中的物质变化和能量变化，并能够根据变化判断图中标号表示的物质或结构；能够对影响光合作用强度问题进行一些原因分析，难度适中．