Question

12．回答下列有關綠色植物代謝的問題．
材料1利用紫蘇植物進行實驗，如圖1表示在一個密閉容器內紫蘇植株一晝夜O₂含量的變化，右下圖表示紫蘇葉肉細胞內進行的兩大生理過程示意圖，（Ⅰ-Ⅶ代表物質，①-⑤代表過程，[]填編號，橫線上填文字）

（1）如圖2中B點后曲線上升的原因是光合作用程中光反應階段增強，此時產生的NADPH和ATP為CO₂的還原提供條件．
（2）分析左圖可知，紫蘇植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的點是B、C．（用圖中字母回答）．該紫蘇植株經過一晝夜后，是否積累了有機物？否，判斷依據是D點低于A點說明一晝夜后消耗了O₂，呼吸作用消耗的有機物
多于光合作用合成的有機物．
（3）上圖中過程①被稱為CO₂的固定，IV表示H⁺，其產生后由輔酶攜帶運送至線粒體內膜（具體場所），最終與V結合．
（4）圖2中能產生ADP的過程是[②]三碳化合物還原，該過程的能量變化是活躍的化學能→穩定的化學能．
材料2  若將一綠色植物置于密閉玻璃罩內，在黑暗條件下，罩內CO₂含量每小時增加了25mg；在充足光照條件下，罩內CO₂含量每小時減少了50mg．據測定，上述光照條件下，光合作用每小時共合成葡萄糖60mg．若呼吸底物和光合產物均為葡萄糖，請回答：（保留2位小數） 
（5）該植物在光照條件下的呼吸作用每小時CO₂產生量為38mg； 若上述條件不變，該植物光照10小時，其余時間不給光照，則一晝夜可積累葡萄糖102.27 mg．

Answer 1

分析 1、該曲線是密閉容器中氧氣的變化量，AB段氧氣減少是呼吸作用消耗，BC段氧氣濃度增大是光合作用產生的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，CD氧氣濃度下降是光合作用產生的氧氣小于呼吸作用消耗的氧氣，B、C是氧氣變化量的拐點，是光合作用產生的氧氣與呼吸作用消耗的氧氣相等的點．
2、圖2是光合作用過程、呼吸作用的過程，圖中①是二氧化碳固定階段，②是三碳化合物還原階段，①②屬于光合作用的暗反應階段，③是有氧呼吸第一階段，④是有氧呼吸第三階段，⑤是有氧呼吸第二階段；Ⅰ是光反應產生的還原氫，Ⅱ是氧氣，Ⅲ是二氧化碳，Ⅳ是細胞呼吸產生的還原氫，Ⅴ是有氧呼吸消耗的氧氣，Ⅵ是有氧呼吸第三階段產生的ATP，ⅥI有氧呼吸第二階段產生的二氧化碳．

解答 解：（1）圖2中B點上升原因是光照增強，光反應增強，光反應產生的NADPH和ATP增多，為三碳化合物還原提供條件，從而促進光合作用進行，時光合作用大于呼吸作用．
（2）由分析可知，紫蘇植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的點是B、C點；由曲線可知，經過一晝夜，與起始點相比，密閉容器中氧氣濃度降低，因此紫蘇植株經過一晝夜后，有機物沒有積累，反而減少．
（3）由分析可知，①是二氧化碳固定過程，Ⅳ表示還原氫，其產生后由輔酶攜帶運送線粒體內膜，參與有氧呼吸第三階段，與氧氣結合形成水．
（4）產生ADP的過程是ATP水解過程，圖2中的②過程三碳化合物還原需要ATP水解釋放的能量；該過程中ATP中活躍的化學能轉變成有機物中穩定的化學能．
（5）由題意知，光照條件下，光合作用每小時共合成葡萄糖60mg，消耗的二氧化碳是（60÷180）×6×44=88mg，該條件下，罩內CO₂含量每小時減少了50mg，因此呼吸作用每小時產生的二氧化碳是88-50=38mg．該植物在該條件下10小時積累的葡萄糖是50×10÷44÷6×180，14小時黑暗消耗的葡萄糖是14×25÷44÷6×180，因此上述條件不變，該植物光照10小時，其余時間不給光照，則一晝夜可積累葡萄糖50×10÷44÷6×180-14×25÷44÷6×180≈102.27．
故答案為：
（1）．光反應    NADPH和ATP 
（2）．B、C  否  D點低于A點說明一晝夜后消耗了O₂，呼吸作用消耗的有機物多于光合作用合成的有機物
（3）．CO₂的固定    H⁺    線粒體內膜．
（4）．[②]三碳化合物還原     活躍的化學能→穩定的化學能
（5）.38    102.27

點評 本題的知識點是光合作用和呼吸作用的具體過程、物質變化和能量變化，光合作用和呼吸作用之間的關系，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并結合題圖信息進行推理、綜合解答問題．