题目内容

回答下列关于植物代谢的一组问题
Ⅰ、如图示意绿色植物叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化,其中①、②、③、④分别表示不同的代谢过程.
(1)图中X、Y代表的物质分别是
 
、
 
.进行③过程的场所是
 
.[H]在③过程中的作用是
 

Ⅱ、图1表示某植物叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程.图2表示某植物在光照充足的条件下,温度对光合作用和呼吸作用速率的影响.图3表示在光照条件下改变CO2的供应,物质A和物质B的浓度变化情况.
(2)若图1中的叶肉细胞处于2℃的环境中,气体转移基本停止的原因是
 

(3)图2中M点表示有机物积累量为零.在M点时,叶绿体内ATP会发生移动,可以发生图1中的
 
过程(填字母).图2中在40℃~60℃范围内,随着温度上升,呼吸作用和光合作用的变化速率不同,其主要原因是
 

(4)图3显示,当光照下物质A、B浓度达到稳定后,突然中断CO2的供应,A、B物质的浓度将发生变化.其中,固定CO2的化合物以CO2转化的第一个产物分别是
 
(填图3中字母).
(5)卡尔文给小球藻悬浮液迅速通人14CO2光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻,同时提取产物并分析.实验发现,仅仅30秒的时间,二氧化碳已经转化到许多种化合物中.想要探究CO2转化成的第一个产物是什么,可能的实验思路是
 

Ⅲ、图4是该植物光合作用中光强度与氧气释放的比较.
(6)若每天给予12小时4千勒克司的光照,在25℃环境下比15℃环境下该植物的全天积累的葡萄糖量为
 
毫克.
Ⅳ.图5为研究人员设计的实验装置,实验数据通过传感器感应,实验数据通过传感器感应,再通过电脑显示60分钟瓶内二氧化碳浓度的变化数据(图6).测量过程中,有时有固定强度的光照,有时是处于黑暗之中.
(7)在最初的22分钟内,二氧化碳浓度呈现下降趋势的原因是
 

(8)假设绿色植物光合作用的产物全部是葡萄糖,容器的体积为0.35L,则60分钟内,该绿色植物葡萄糖增加
 
mg(保留1位小数).
考点:光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义
专题:
分析:1、分析图示可知,①是光反应阶段,②是暗反应阶段,④是有氧呼吸的第一阶段,③是有氧呼吸的第二、第三阶段,光反应阶段为暗反应阶段提供了[H]和ATP,故X代表的物质是ATP.有氧呼吸的第一阶段是糖酵解阶段,产生了丙酮酸和[H],故Y代表的物质是丙酮酸.
2、图1表示细胞中线粒体和叶绿体之间进行的气体交换,其中bdf表示氧气,ace表示二氧化碳.
3、图2表示某植物在光照充足的条件下,温度对光合作用和呼吸作用速率的影响,图中看出M点时光合作用等于呼吸作用,并且光合作用在60℃之前完全停止,说明此时与光合作用有关的酶已失活,而呼吸作用酶更能耐高温.
4、图3:停止二氧化碳的供应,含量增加的说明是固定CO2的化合物,含量减少的是CO2转化的第一个产物.
5、图4:在光照为4KLx时,在25℃环境下比15℃环境下该植物的净光合速率分别为50毫克/小时、40毫克/小时,而呼吸速率分别为20毫克/小时、10毫克/小时
6、图5、6:测定光合作用的强度的方法是在黑暗条件下层呼吸作用的速度;在光照条件下,测定净光合作用强度,然后根据公式光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度.
解答: 解:(1)光反应阶段为暗反应阶段提供了[H]和ATP,故X代表的物质是ATP.有氧呼吸的第一阶段是糖酵解阶段,产生了丙酮酸和[H],故Y代表的物质是丙酮酸;③是有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体;有氧呼吸过程中产生的[H]的作用是与氧气结合形成水.
(2)图1表示光合作用和细胞呼吸过程中气体的来源与去向,叶肉细胞在2℃的环境中酶的活性很低,光合作用和细胞呼吸均较弱,气体的产生和消耗很少.
(3)图2中在M点两条曲线相交,表示光合作用强度=细胞呼吸强度;此时叶绿体产生的O2恰好满足线粒体细胞呼吸的需要,同时线粒体产生的CO2也恰好满足叶绿体光合作用的需要.在40℃~60℃范围内,随着温度上升光合作用下降比呼吸作用显著,说明催化光合作用的酶对高温更敏感而催化呼吸作用的酶更耐高温.
(4)停止二氧化碳的供应,含量增加的说明是固定CO2的化合物,含量减少的是CO2转化的第一个产物;例如突然中断CO2的供应直接影响了暗反应CO2固定过程,该过程减弱导致消耗的C5减少、生成的也C3减少;但同时C3还原过程还未受影响,即C5的生成量不变、C3的消耗量也不变;因此此时C3减少、C5增多,即A可能表示C3含量变化、B可能表示C5含量变化.
(5)在暗反应中C5固定CO2生成C3.卡尔文实验是通过14C放射性的转移途径来追踪C元素在光合作用中的转化过程,实验中仅仅30秒的时间CO2已经转化为许多种类的化合物,因此只能缩短光合作用的发生时间,当时间缩短到只能检测到一种化合物时,即为第一个产物.
(6)图5中可以看出,在光照为4KLx时,在25℃环境下比15℃环境下该植物的净光合速率分别为50毫克/小时、40毫克/小时,而呼吸速率分别为20毫克/小时、10毫克/小时,因此在25℃环境下该植物全天积累量=50×12-20×12=360毫克,15℃环境下该植物全天积累量=40×12-10×12=360毫克.因此,在25℃环境下比15℃环境下该植物的全天积累的葡萄糖量为0毫克.
(7)最初阶段,有光照,绿色植物进行光合作用,并光合速率大于呼吸速率,吸收二氧化碳,二氧化碳浓度呈现下降趋势.
(8)60分钟内,瓶中的二氧化碳的量减少(1750-500)mg/l×0.35l=437.5mg,根据光合作用的总化学方程式可知:6CO2~C6H12O6,则60分钟内,该绿色植物葡萄糖增加为437.5×(180/264)≈298.3mg.
故答案为:
(1)ATP         丙酮酸          线粒体       与氧结合生成水
(2)在此温度下酶的活性很低,光合作用和细胞呼吸均较弱
(3)a、b      催化呼吸作用的酶更耐高温
(4)B、A
(5)不断缩短反应开始到杀死小球藻停止反应的时间,第一个可以检测到的稳定产物就是第一个中间产物
(6)0
(7)光照下,绿色植物进行光合作用,光合速率大于呼吸速率,吸收二氧化碳所致
(8)298.3
点评:本题以生理过程示意图和坐标曲线图为载体,主要考查光合作用的过程、影响光合作用的因素以及光合作用和细胞呼吸间的关系,属于考纲综合应用层次,意在考查考生的识图能力和理解能力,具有一定的难度.影响光合作用的环境因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等,其中光照强度主要影响光反应,二氧化碳浓度主要影响暗反应;影响光合作用的内在因素有:色素的含量、酶的数量、五碳化合物的含量等.
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、
 
.
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.
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.
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.
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