Question

下圖中，甲表示某植物葉肉細胞的部分代謝過程，數字代表物質，字母代表細胞器．乙表示該植物葉片O₂吸收量隨光照強度變化的曲線，S代表有機物量．據圖回答下列問題：

（1）圖甲中，物質②進入細胞的方式是

 

，物質②在b結構中的

 

處參與反應；物質③表示

 

；物質④在c結構中的

 

處參與反應．
（2）圖甲中，在b結構中有一種特殊蛋白質，既能協助[H⁺]跨膜運輸，又能促進腺苷三磷酸的合成，這種特殊蛋白質是

 

．
（3）若已知該植物光合作用最適溫度為25℃，圖乙為CO₂濃度一定，環境溫度為25℃時不同光照條件下測得的該植物的光合作用強度（每平方米植物葉片每小時O₂吸收量表示）．
①圖乙中的A點時，圖甲中能產生ATP的細胞器有

 

（填字母）；圖乙B點時，葉綠體中ADP的移動方向是

 

；當光照強度處于圖乙中0-D間，該植物葉片光合作用有機物的凈積累量為

 

．
②當光照強度處于圖乙中的D點時，該植物每平方米葉片每小時通過光合作用能合成有機物（葡萄糖）

 

克；當光照強度處于圖乙中D點時，圖甲的結構b中所產生的“物質④”的去向是

 

．
③請繪出環境溫度為25℃時該植物光合速率（每平方米植物葉片每小時通過光合作用吸收的CO₂量表示）隨光照強度變化的曲線（請注意光照強度分別為B、D時光合速率）．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖A：a為液泡、b是葉綠體、c是線粒體；①～④依次是CO₂、H₂O、丙酮酸、O₂．
分析圖乙：圖乙表示該植物葉片O₂吸收量隨光照強度變化的曲線，S代表有機物量．A點時，植物只進行呼吸作用；AB段，植物同時進行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率大于光合速率；B點時，呼吸速率等于光合速率；B點之后，呼吸速率小于光合速率；C點時，光合速率達到最大值．其中S1表示O-B段有機物的凈消耗量，S2表示B-D段有機物的積累量；S3表示B-D段有機物的消耗量．

解答： 解：（1）物質②是H₂O，其進入細胞的方式是自由擴散；在光合作用過程中，水在光反應階段參與反應，場所在類囊體膜上；物質③是丙酮酸；物質④是O₂，參與有氧呼吸的第三階段，場所在線粒體內膜．
（2）在葉綠體中有ATP合成酶（復合體），該蛋白質既能協助[H⁺]跨膜運輸，又能促進腺苷三磷酸的合成．
（3）①能產生ATP的結構有：細胞質基質、線粒體和葉綠體．圖乙中的A點時，植物細胞只能進行呼吸作用，因此產生ATP的細胞器只有線粒體，即圖甲中的c結構；圖乙B點時，光合作用暗反應階段（場所在葉綠體基質）消耗ATP而產生的ADP，提供給光反應階段（場所在類囊體膜），用于ATP的合成，所以葉綠體中ADP的移動方向是葉綠體基質向類囊體膜移動；圖乙中，S1表示O-B段有機物的凈消耗量，S2表示B-D段有機物的積累量；S3表示B-D段有機物的消耗量．所以0-D間，該植物葉片光合作用有機物的凈積累量為S2-S1．
②當光照強度處于圖乙中的D點時，該植物每平方米葉片每小時釋放氧氣量為5+12=17mmol．根據光合作用的總反應式，每釋放6mmol氧氣，要消耗1mmol葡萄糖，所以該植物每平方米葉片每小時通過光合作用能合成（17/6）mmol葡萄糖（葡萄糖的摩爾質量是180g/mol），即（17/6）÷1000mol×180g/mol=0.51克；當光照強度處于圖乙中D點時，光合速率大于呼吸速率，所以葉綠體產生的O₂除了擴散到同一細胞的線粒體用于呼吸作用外，還有部分擴散到細胞外．
③環境溫度為25℃時該植物光合速率（每平方米植物葉片每小時通過光合作用吸收的CO₂量表示）隨光照強度變化的曲線與圖乙中曲線呈軸對稱．
故答案：（1）滲透作用（被動運輸）         類囊體膜   丙酮酸   線粒體內膜；
（2）ATP合成酶（復合體）
（3）①C         葉綠體基質向類囊體膜移動          S2-S1
    ②0.51      擴散到同細胞內（用于線粒體的呼吸作用）和細胞外     ③圖略

點評：本題考查光合作用和呼吸作用過程、光合作用和呼吸作用的綜合應用及計算，意在考查考生的識圖能力和分析曲線圖的能力；能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容．