Question

2．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动．绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，如甲图所示，请分析回答问题．

（1）甲图中X物质是C₃，Y物质是丙酮酸．
（2）乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞可以发生的生理过程是③④（写标号）．
（3）甲图中①过程是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，发生的能量变化是光能转变成活跃的化学能．
（4）若将乙图密闭装置在适宜光照强度下每天光照12h，几周后，植物死亡，分析其原因可能是水槽缺氧，根系进行无氧呼吸；钟罩内CO₂减少，使光合作用的暗反应因原料不足而不能正常进行，导致有机物消耗殆尽．
（5）从植物细胞中提取完整的线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号、2号，在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO₃溶液，给予充足光照，观察到的现象是1号试管线粒体悬浮液无现象，2号试管叶绿体悬浮液有气泡，其原因是线粒体不能直接分解葡萄糖，而叶绿体利用溶液中的CO₂进行光合作用产生了O₂．

Answer 1

分析 分析图示：图甲中，①表示光反应中水的光解，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸第二阶段．X物质是C₃，Y物质是丙酮酸．图乙中，表示植物浸泡在完全培养液中进行光合作用与细胞呼吸的情况．

解答 解：（1）分析题图可知，物质X由二氧化碳产生且被光反应产生的[H]还原形成葡萄糖，因此X为三碳化合物；物质Y是葡萄糖氧化分解的中间产物是丙酮酸．
（2）甲图中，①是光反应阶段，②是暗反应中的三碳化合物是还原，③是有氧呼吸的第一阶段，④是有氧呼吸的第二和第三阶段，或者是无氧呼吸的第二阶段，⑤是暗反应中的二氧化碳固定阶段，乙图所示植物浸泡在完全培养液中，细胞不能进行光合作用，可以进行呼吸作用发生③④过程．
（3）甲图中过程①是光反应，是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，这一过程是能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（4）若将乙图密闭装置在适宜光照强度下每天光照12h，几周后，植物死亡，分其原因可能是水槽缺氧，根系进行无氧呼吸；钟罩内CO₂减少，使光合作用的暗反应因原料不足而不能正常进行，导致有机物消耗殆尽．
（5）线粒体是有氧呼吸的主要场所，进入线粒体参与的是丙酮酸，葡萄糖不能进入线粒体中反应，因此1试管无现象；叶绿体是光合作用的场所，加入NaHCO₃溶液后，叶绿体可以利用其中的二氧化碳进行光合作用产生氧气，因此2试管会产生气泡．
故答案为：
（1）C₃     丙酮酸
（2）③④
（3）叶绿体类囊体薄膜     光能转变成活跃的化学能 
（4）水槽缺氧，根系进行无氧呼吸；钟罩内CO₂减少，使光合作用的暗反应因原料不足而不能正常进行，导致有机物消耗殆尽
（5）线粒体悬浮液无现象      叶绿体悬浮液有气泡       线粒体不能直接分解葡萄糖，而叶绿体利用溶液中的CO₂进行光合作用产生了O₂

点评 本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系．考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．