Question

2．如图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，其中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程．图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和呼吸作用的影响．请据图回答：

（1）图一中b代表的物质名称是二氧化碳．②过程进行的场所是线粒体（内膜）．①过程中产生的[H]在③过程中的作用是作还原剂．
（2）图一中（4）过程中的中间产物是丙酮酸，它进入线粒体的条件是有氧气．
（3）如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内C₃化合物的含量将上升．乙～丙段时，限制光合作用的主要因素是光照强度．
（4）图三中，真光合速率=净光合速率+呼吸速率．用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光照强度为图二中的丁点对应的光照强度，温度为图三中的25℃最佳．图三中5℃时的状态可用图二中乙点表示．
（5）某同学以新鲜的绿色植物叶片为材料，探究环境条件对细胞呼吸速率的影响，请帮助他提出一个探究课题：探究温度（O₂浓度）对细胞呼吸速率的影响．需特别注意的是，该实验必须在无光（黑暗）条件下进行．
（6）写出图一中发生的两个主要生理过程的反应式：
①CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂
②C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．

Answer 1

分析 分析图一，a为水，b为二氧化碳；①表示光反应，③表示暗反应，④表示有氧呼吸的第一和第二阶段，②表示有氧呼吸的第三阶段．
分析图二，甲点表示只有呼吸作用，乙点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，丙点和丁点表示光合作用强度大于呼吸作用强度，但丁点表示光的饱和点．
分析图三，表示温度对真光合速率和呼吸速率的影响．净光合速率等=真光合速率-呼吸速率．
1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同．
2、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖．

解答 解：（1）分析图一可知，b是二氧化碳，②过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；①是光反应，产生的还原氢用于暗反应还原三碳化合物．
（2）图一中（4）过程表示有氧呼吸，其中的中间产物是丙酮酸，丙酮酸进入线粒体的条件是由氧气存在．
（3）图二中突然停止光照，光反应不再进行，暗反应过程中三碳化合物还原因缺少还原氢和ATP而不能进行，二氧化碳的固定短时间内仍然进行，因此叶绿体内C₃化合物的含量将升高；乙-丙段时随光照强度增加，光合作用速率增大，说明该阶段限制光合作用的主要因素是光照强度．
（4）图二中，丁点的净光合作用强度最大的最低光照强度，是用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强度在该点；图三中温度25℃时 植物光合作用与呼吸作用速率之差最大，有机物积累速度最快，是最佳温度；图三中5℃时的状态植物光合作用与呼吸作用速率相等，可以用图二中的乙表示．
（5）影响细胞呼吸的主要因素包括温度、氧气浓度等，可通过实验探究这些因素与呼吸速率之间的关系．植物在光照条件下同时进行光合作用，因此需在黑暗条件下测定细胞呼吸速率．
（6）图一中发生的两个主要生理过程是光合作用与有氧呼吸，光合作用的总反应式为CO₂+H₂O $→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂，有氧呼吸的总反应式为C₆H₁₂O₆+60₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6C0₂+12H₂O+能量．
故答案为：
（1）二氧化碳     线粒体（内膜）        作还原剂     
（2）丙酮酸     有氧气
（3）升高       光照强度
（3）丁     25     乙
（5）探究温度  （O₂浓度）对细胞呼吸速率的影响    无光（黑暗）
（6）CO₂+H₂O $→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂ C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O $\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量

点评 本题难度适中，着重考查光合作用和细胞呼吸的过程、影响因素及两者间的关系，属于考纲综合运用层次．本题要求考生具有一定的识图能力、识记能力，能运用所学知识解题的能力．