Question

20．图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度与二氧化碳量的关系．请据图回答问题．（图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器）

（1）图甲中，细胞器a为液泡，细胞器b中进行的生理过程包括光反应、暗反应两阶段．
（2）图甲中物质④是丙酮酸．
（3）将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如上图乙所示，（数据均在标准状况下测的）据此回答：
①从图乙中可发现，影响A点光合速率的因数是温度和光照强度．
②在15℃、1klx光照下，该植物5小时光合作用吸收CO₂ 5×10^-3mol．
③若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25℃、4klx司光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖0.06克．
（4）若给该密闭装置通入C¹⁸O₂，一段时间后，装置内出现了C¹⁸O₂，请用文字或图解简要说明：C¹⁸O₂$\stackrel{暗反应}{→}$（CH₂¹⁸O）^{$\stackrel{有氧呼吸第一阶段}{→}$18}O丙酮酸$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂．．

Answer 1

分析 1、在甲图中细胞器b吸收光照，将①②转变成葡萄糖，可推知：细胞器b是叶绿体、①是水分子、②是二氧化碳；同时可以推知：细胞器a具有调节渗透压的功能，是液泡；K在⑤协助下进入细胞中，可推知⑤是能量；葡萄糖变成④，并加入c与③生成⑤⑥，可推知：细胞器c是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸、⑥是二氧化碳．
2、据图乙分析，纵坐标上二氧化碳的吸收量表示净光合作用吸收二氧化碳的量，在光照强度为0kLx时，曲线与纵坐标相交点表示呼吸作用强度．真正光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，积累葡萄糖的量=净光合作用生成葡萄糖的量．

解答 解：（1）由图甲中生理过程可以推知，细胞器a为液泡，细胞器b为叶绿体，是进行光合作用的场所，包括光合作用的光反应阶段和暗反应阶段．
（2）葡萄糖在细胞质基质中分解成④丙酮酸，在氧气充足的情况下，丙酮酸全部进入线粒体中被分解．
（3）①图乙中，B点和A点均没有达到光饱和点，此时影响光合作用的环境因素主要是温度和光照强度．
②在15℃、1千勒司光照下，该植物1h吸收二氧化碳量为11.2mL，呼吸作用消耗了11.2mL，故实际光合作用为每小时该植物吸收二氧化碳量为22.4mL，故5小时光合作用吸收CO₂为5×22.4mL，由于22.4mL为10^-3mol，故该植物5小时光合作用吸收二氧化碳为5×10^-3mol．
③纵坐标上二氧化碳的吸收量表示净光合作用吸收二氧化碳的量．在25℃、4klx光照条件下，该植物在充分光照下1h吸收二氧化碳量为44.8mL，44.8ml=0.0448L，$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}=0.002mol$，由于要求的葡萄糖的积累量单位是克，故将0.002mol CO₂换算为g的方法是：0.002mol×44（CO₂的相对分子质量）=0.088g，根据光合作用产生葡萄糖的总反应式可以计算出净光合作用吸收0.088gCO₂可以净产生0.06g的葡萄糖．
（4）若给该密闭装置通入C¹⁸O₂，参与光合作用暗反应，合成三碳化合物，在进一步产生含有¹⁸O的糖类等有机物．一段时间后，在呼吸作用过程中产生含有¹⁸O的丙酮酸，又参与有氧呼吸的第二阶段，形成放射性的二氧化碳，所以放射性的氧转移途径为C¹⁸O₂$\stackrel{暗反应}{→}$（CH₂¹⁸O）^{$\stackrel{有氧呼吸第一阶段}{→}$18}O丙酮酸$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂．
故答案为：
（1）液泡     光反应、暗反应      
（2）丙酮酸
（3）①温度和光照强度    ②5×10^-3      ③0.06 
（4）C¹⁸O₂$\stackrel{暗反应}{→}$（CH₂¹⁸O）^{$\stackrel{有氧呼吸第一阶段}{→}$18}O丙酮酸$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂．

点评 本题着重考查了光合作用、呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力．