Question

如图中，甲表示某植物叶肉细胞的部分代谢过程，数字代表物质，字母代表细胞器．乙表示该植物叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量．据图回答下列问题：
（1）图甲中，a结构表示液泡；物质③表示

 

；物质②在b结构中的

 

处参与反应；物质④在c结构中的

 

处参与反应．
（2）图甲中，在b结构中有一种特殊蛋白质，既能协助[H⁺]跨膜运输，又能促进三磷酸腺苷的合成，这种特殊蛋白质是

 

；在此结构中三磷酸腺苷合成时所需能量直接来自于

 

．
（3）若已知该植物光合作用最适温度为25℃，图乙为CO₂浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度（每平方米植物叶片每小时释放CO₂量表示）．当光照强度处于图乙中B-D间，该植物叶片光合作用合成的有机物量为

 

．
（4）当光照强度处于图乙中的B点时，该植物每平方米叶片每小时通过光合作用能合成有机物（葡萄糖）

 

克；当光照强度处于图乙中D点时，图甲的结构b中所产生的“物质④”的去向是

 

．
（5）请绘出环境温度为25℃时该植物光合速率（每平方米植物叶片每小时通过光合作用生成的O₂量表示）随光照强度变化的曲线（请注意光照强度分别为B、D时光合速率）．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：解答本题分析图甲中物质和结构是关键．要根据图中的物质变化判断①是CO₂，②是水，③是丙酮酸，④是O₂．因此结构a是液泡，结构b是叶绿体，结构c是线粒体．图2中的A点只进行呼吸作用，B点光合作用强度等于呼吸作用强度，B点以后光合作用大于呼吸作用．

解答： 解：（1）图中可以看出，b能够吸收光能，生成葡萄糖，因此b是叶绿体，则①是CO₂，②H₂O，H₂O在叶绿体的类囊体薄膜上发生分解．葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸即③，丙酮酸进入线粒体即c中进一步分解产生CO₂和H₂O，此过程需要消耗氧气即图中的④，氧气是参与发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段．液泡中含有大量的水，它可以维持细胞的形状．
（2）叶绿体中能促进三磷酸腺苷的合成的是ATP合成酶，并且合成ATP的能量来源为[]H^+]在类囊体膜内外的浓度差产生的势能．
（3）①图中A点时，光照强度为0，此时只进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构有细胞质基质和线粒体，细胞器就只有线粒体．S₂为B-D之间的净光合作用量，B-D之间的呼吸消耗量可以用S₃-S₁表示，因此该植物叶片光合作用合成的有机物量=净光合作用量+呼吸消耗量=S₂+S₃-S₁．
②当光照强度处于图乙中的B点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，图中的呼吸作用强度用CO₂释放量表示为5mmol/m²?小时，该植物每平方米叶片每小时通过光合作用能合成有机物（葡萄糖）=（5×10^-3÷6）×180=0.15g．当光照强度处于图乙中D点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此光合作用产生的氧气除了供给线粒体有氧呼吸以外，多余的都扩散到细胞外了．
③由于光合作用过程中氧气的释放量和二氧化碳的吸收量量是相等的，因此只需将图中的曲线沿横轴旋转180°即可．

故答案为：
（1）丙酮酸     类囊体膜内      线粒体内膜
（2）ATP合成酶[H⁺]在类囊体膜内外的浓度差产生的势能
（3）S₂+S₃-S₁
（4）0.15      扩散到同细胞内（用于线粒体的呼吸作用）和细胞外
（5）

点评：本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在考查学生对图形的提取信息分析能力，理解所学知识点，把握知识间的内在联系综合运用解决问题的能力．