Question

甲圖是某綠色植物細胞內生命活動示意圖，其中①、②、③、④、⑤表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質．乙圖是溫度影響某綠色植物光合作用與呼吸作用的研究結果．請據(jù)圖回答下列問題：

（1）甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過程有

 

（用圖中數(shù)字表示），A表示

 

，D表示

 

．CO₂由2過程產(chǎn)生到5過程利用，至少穿過

 

層磷脂分子層．
（2）從乙圖中可以看出，光合作用速率最大時的溫度為

 

．在15℃時，光合作用速率為呼吸作用速率的

 

倍．假設每天光照12小時，最有利于植物生長的溫度是

 

．
（3）20世紀50年代，卡爾文為研究光合作用的過程，將小球藻裝在一個密閉玻璃容器中，通過一個通氣管向容器通入CO₂，通氣管上有一個開關，可控制CO₂的供應，容器周圍有光源，通過控制電源開關來控制光照的有無．
①卡爾文通過停止

 

來探究光反應和暗反應的聯(lián)系，他得到的實驗結果是如圖中的

 

．

②卡爾文通過停止

 

來探究光合作用過程中固定CO₂的化合物，這時他發(fā)現(xiàn)C₅的含量快速升高，由此找到了固定CO₂的物質．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：（1）甲圖是光合作用和呼吸作用的生理過程．
1是細胞質基質，2是線粒體基質，3是線粒體內膜，4是類囊體薄膜，5是葉綠體基質；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]．
（2）卡爾文將小球藻裝在一個密閉容器中，通過一個通氣管向容器中通入CO₂，通氣管上有一個開關，可控制CO₂的供應，容器周圍有光源，通過控制電源開關可控制光照的有無．根據(jù)其中“可控制CO₂的供應”和“通過控制電源開關可控制光照的有無”答題．卡爾文在進行下列實驗時采用了同位素示蹤法和紙層析法等技術方法．

解答： 解：（1）③是線粒體內膜發(fā)生有氧呼吸的第三階段，④是類囊體薄膜發(fā)生光反應．A是有氧呼吸第一階段的產(chǎn)物之一丙酮酸，D是光反應的產(chǎn)物ATP和[H]．CO₂由2線粒體基質產(chǎn)生，穿過線粒體內膜和線粒體外膜，進入葉綠體（葉綠體外膜和葉綠體內膜）的基質中被利用，至少穿過8層磷脂分子層．
（2）光合作用強度=凈光合作用強度+呼吸作用強度，最大的光合作用強度=3.5+3=6.5，對應的溫度為30℃．
在15℃時，光合作用速率為2.5+1=3.5，呼吸作用速為1，所以光合作用速率為呼吸作用速率的3.5倍．
因為白天黑夜都是12小時，所以最有利于生長的溫度的計算公式就是：凈光合作用強度×12-呼吸作用強度×12=（凈光合作用強度-呼吸作用強度）×12，差值最大的就是在20℃，（3.25-1.5）×12=21．
（3）①根據(jù)題干信息“容器周圍有光源，通過控制電源開關可控制光照的有無”可知，卡爾文通過停止光照來探究光反應和碳反應的聯(lián)系；光照直接影響光反應，而光反應能為暗反應提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反應提供的ATP和[H]減少，影響C₃的還原，導致C₃含量升高，而C₃含量降低，即圖中的A．
②根據(jù)題干信息“可控制CO₂的供應”可知，卡爾文改變的實驗條件是停止CO₂供應．
故答案為：
（1）③和④丙酮酸    ATP和[H]8
（2）30℃3.5     20℃
（3）①光照   A     ②CO₂的供應

點評：本題結合曲線圖，空考查光合作用的探索歷程、生物學研究中的科學思想和一般方法，要求考生識記光合作用的探索歷程，掌握不同時期科學家們的實驗方法及實驗結論；能根據(jù)題干中信息答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．