Question

5．線粒體和葉綠體是能量轉換的重要細胞器．請據圖回答：

（1）葉肉細胞的胞間CO₂至少需要跨3層磷脂雙分子層才能到達CO₂被固定的場所葉綠體基質，除此之外，參與光合作用暗反應的CO₂還可能產生于葉肉細胞的線粒體基質．
（2）當葉肉細胞處于圖Ⅱ甲點狀態時，可以發生圖I中的哪些過程？（用圖中字母表示）．
（3）適宜溫度下，當葉肉細胞處于圖Ⅱ中乙至丙段時，影響光合作用的主要外界因素是光照強度，當達到丁點后，限制光合作用的外界因素主要是CO₂濃度．
（4）當葉肉細胞處于圖Ⅱ丙點狀態時，葉綠體內消耗的CO₂來自圖Ⅰ中h和b（圖中字母表示）．
（5）圖I物質A是丙酮酸（物質名稱）．如果在圖II的乙點突然停止光照，短期內葉綠體內C₃化合物的含量將會升高．
（6）在光合作用過程中，CO₂與RuBP（五碳化合物）結合的直接產物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三個．圖Ⅲ為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖．
淀粉是暫時存儲的光合作用產物，其合成場所應該在葉綠體的基質．淀粉運出葉綠體時先水解成TP或葡萄糖，后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中，合成由葡萄糖和果糖構成的蔗糖，運出葉肉細胞．

Answer 1

分析 有氧呼吸包括三個階段，分別在細胞質基質和線粒體兩個場所中進行．光照強度對光合作用的影響：

（1）原理分析：光照強度影響光合速率的原理是通過影響光反應階段，制約ATP和[H]的產生，進而制約暗反應階段．
（2）圖象分析：A點時只進行細胞呼吸；AB段隨著光照強度的增強，光合作用強度也增強，但是仍然小于細胞呼吸強度；B點時代謝特點為光合作用強度等于細胞呼吸強度；BC段隨著光照強度的增強，光合作用強度也不斷增強；C點對應的光照強度為光飽和點，限制C點的環境因素可能有溫度或二氧化碳濃度等．

解答 解：（1）葉肉細胞的胞間CO₂至少需要跨過一層細胞膜和兩層葉綠體膜即3層磷脂雙分子層才能到達葉綠體基質，除此之外，參與光合作用暗反應的CO₂還可能產生于葉肉細胞的線粒體基質的有氧呼吸過程．
（2）圖Ⅱ中甲點時，光照強度為零，此時植物細胞只進行呼吸作用，細胞的有氧呼吸是一個消耗氧氣與葡萄糖，產生二氧化碳和水的過程．
（3）圖Ⅱ中的乙點為光補償點，此時光合作用強度等于呼吸作用的強度，此時限制光合作用的因素是光照強度；而當葉肉細胞處于丁點后，隨著光照強度的增加，光合作用強度不再增加，此時的限制因子為CO₂或溫度或礦質營養或水等．
（4）當葉肉細胞處于圖Ⅱ丙點狀態時，光合作用強度大于呼吸作用強度，此時所消耗的CO₂一是細胞自身產生的，二是從外界吸收的，即圖Ⅰ中的h和b．
（5）物質A來源于葡萄糖，且進入線粒體中被徹底氧化分解，故物質A是丙酮酸．如果在圖Ⅱ的乙點突然停止光照，因光照強度為0，光反應無法正常進行，不能產生足夠量的[H]和ATP，從而不能還原C₃化合物，但此時，CO₂固定正常形成C₃，因此會導致短期內葉綠體內C₃化合物的含量升高．
（6）淀粉合成屬于暗反應過程，發生在葉綠體基質中；由題圖可知，淀粉運出葉綠體時先水解成TP或六碳糖；蔗糖是由葡萄糖和果糖結合形成的二糖．
故答案為：
（1）3  葉綠體基質   線粒體基質  
（2）fgha
（3）光照強度  CO₂濃度      
（4）h和b
（5）丙酮酸  升高
（6）基質葡萄糖葡萄糖和果糖

點評 本題通過光合作用與呼吸作用來考查學生對線粒體與葉綠體功能的理解與應用．在填寫生物學術語、事實時要注意盡可能用教材上的語言．