Question

甲图为小麦叶肉细胞在特定条件下的生理状态；乙图为小麦叶肉细胞内光合作用与呼吸作用之间物质变化关系图（G、X、Y表示物质，①～⑤表示过程）；丙图为小麦叶片在不同光照强度下的光合作用速率；丁图是小麦叶片在温度适宜的密闭容器内氧气量的变化情况．回答下列问题：

（1）甲图所示的生理状态下，产生ATP的场所有

 

（用字母表示）．
（2）乙图中的过程

 

（用数字表示）发生于甲图中的B场所，乙图中物质Y代表的是

 

．
（3）参考丙图中光照强度和光合作用速率的关系，甲图所示的叶肉细胞所处环境中的光照强度范围为

 

klx．丙图中当光照强度为6klx时，面积为10cm²的小麦叶片，1小时合成葡萄糖的质量为

 

mg（保留一位小数）．
（4）丁图中的B点时，叶片的光合作用速率

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．如果小麦的呼吸速率自始至终不变，则在5～15min，小麦的平均光合作用速率（用氧气产生量表示）是

 

mol/min．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,ATP与ADP相互转化的过程,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：（1）甲图中A是叶绿体基粒，B是叶绿体基质，C是线粒体基质，D是线粒体内膜，E细胞质基质，F线粒体外膜，G叶绿体内膜，H叶绿体外膜，甲图还表示了呼吸作用强度大于光合作用强度．
（2）乙图表示了光合作用和有氧呼吸作用的物质变化过程，①表示水的光解，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，⑤表示CO₂的固定；X表示三碳化合物，Y表示丙酮酸，G表示葡萄糖．
（3）丙图曲线的分析应该重点观察因变量随自变量变化的特征，并结合光合作用过程来理解．
（4）丁图：在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量，由此可以计算净光合速率．而总光合速率=净光合速率+呼吸速率．

解答： 解：（1）甲图中A是叶绿体基粒，B是叶绿体基质，C是线粒体基质，D是线粒体内膜，E是细胞基质，此细胞在同时进行光合作用和有氧呼吸，所以产生ATP的应该是A、C、D、E．
（2）乙图中⑤表示CO₂的固定，所以X是C₃化合物，②是C₃化合物还原，G是C₆化合物；③是有氧呼吸的第一阶段，所以Y则是丙酮酸．
（3）甲图显示呼吸作用产生的二氧化碳除了供给光合作用之外还有部分释放到大气中，所以呼吸作用强度大于光合作用强度，丙图中1klx才到补偿点，所以甲图所处环境的光照强度应该小于1klx．当光照强度为6klx时，面积为10cm²的小麦叶片，1小时从外界吸收二氧化碳1mg，从线粒体吸收0.2mg，共计1.2mg，根据光合作用反应方程式，6CO₂～C₆H₁₂O₆，1.2×180÷（6×44），计算得到合成葡萄糖的质量约为0.82mg．
（4）丁图中的B点时，由于氧气的量不再增加，说明叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率．据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10^-7mol/5min=0.2×10^-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8-4）×10^-7mol/10min=0.4×10^-7mol/min；故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10^-7mol/min+0.2×10^-7mol/min=6×10^-8mol/min．
故答案为：
（1）A、C、D、E
（2）②⑤丙酮酸
（3）大于0小于1      0.8     
（4）等于   6×10^-8

点评：本题以曲线图为载体，考查了光合作用和呼吸作用之间的关系以及影响光合作用的环境因素，意在考查考生的析图能力、数据处理能力和图文转化能力，难度适中．考生要明确图中黑暗时只进行呼吸作用，光照时光合作用和呼吸作用同时进行，由此分别计算出呼吸速率和净光合速率；并且运用公式：总光合速率=净光合速率+呼吸速率．