Question

生物體內的新陳代謝與ATP、酶有密切關系．如圖1表示了某植物細胞某些代謝過程與ATP的關系，圖2是探究溫度影響該植物光合作用與呼吸作用的研究結果（假設同一溫度條件下，無論有光還是無光，呼吸作用強度相同）．請據(jù)圖回答下列問題：

（1）如圖1所示，在該植物體內，葉肉細胞通過生理過程①產(chǎn)生ATP的具體部位是

 

；若②過程中，氣態(tài)無機物的供應量突然大幅度減少，則葉肉細胞中含量會迅速增加的物質有

 

．
（2）從太陽光能轉變?yōu)樯�長素極性運輸所需的能量，需要依次經(jīng)過圖1中

 

（填數(shù)字）過程．
（3）圖2中5℃時該植物根細胞中產(chǎn)生ATP的結構有

 

；相同光照下l0h，該植物在15℃條件下比30℃條件下光合作用合成的葡萄糖少

 

（保留一位小數(shù)）．
（4）從圖2中可以看出，光合作用速率最大時的溫度為

 

．假設每天光照12小時，最有利于植物生長的溫度是

 

．
（5）請根據(jù)所學知識，進行邏輯推理，用箭頭將下列過程排序表示出光反應過程

 

    A．H⁺將能量傳給ADP，在酶的作用下合成ATP；
    B．活化葉綠素a促使水光解，釋放出e和H⁺；
    C．類囊體膜上各種色素吸收光能；
    D．光能傳遞到葉綠素a；
    E．e經(jīng)一系列傳遞后將NADP⁺還原為NADPH．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：分析圖1，①表示光反應中ATP的合成，②無機物合成有機物的同時消耗了ATP，表示暗反應，③有機物分解過程中合成了ATP，表示呼吸作用，④表示ATP水解供能．
分析圖2，二氧化碳的釋放量+二氧化碳吸收量=真正光合作用吸收二氧化碳的量．在一定溫度范圍內（5℃-30℃），隨著升高溫度，光合作用真正釋放的二氧化碳的量增多，說明光合作用隨溫度升高而逐漸增強．但35℃時，光合作用真正釋放的二氧化碳的量與30℃時差不多，說明了溫度不是影響光合作用的因素．

解答： 解：（1）葉肉細胞通過生理過程①光反應產(chǎn)生ATP的具體部位是葉綠體類囊體薄膜；若②過程中，氣態(tài)無機物的供應量突然大幅度減少，即二氧化碳減少，CO₂被C₅固定形成的C₃減少，則消耗的C₅減少，C₃還原時消耗的ATP和[H]減少，故C₅的含量將增加，ATP和[H]的含量也增加．因此葉肉細胞中含量會迅速增加的物質C₅、ATP和[H]．
（2）從太陽光能轉變?yōu)樯�長素極性運輸所需的能量，需要依次經(jīng)過圖1中①光反應、②暗反應、③呼吸作用、④ATP水解供能．   
（3）圖2中5℃時該植物根細胞中只能進行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的結構有細胞質基質、線粒體．該植物在15℃條件下，二氧化碳的釋放量為1mg，二氧化碳吸收量為2.5mg，則真正光合作用吸收二氧化碳的量為1+2.5=3.5mg；在30℃條件下，二氧化碳的釋放量為3mg，二氧化碳吸收量為3.5mg，則真正光合作用吸收二氧化碳的量為3+3.5=6.5mg．故在15℃條件下比30℃條件下真正光合作用吸收二氧化碳的量少3mg．根據(jù)1葡萄糖～6二氧化碳，在15℃條件下比30℃條件下真正光合作用合成的葡萄糖少180×3÷（6×44）=2.05mg．因此相同光照下l0h，該植物在15℃條件下比30℃條件下光合作用合成的葡萄糖少20.5mg．
（4）由于總光合作用=呼吸作用+凈光合作用，從乙圖中可以看出，光合作用速率最大指的是總光合作用速率，故溫度為30℃，假設每天光照12小時，最有利于植物生長，即單位時間凈光合作用最大故溫度應為20℃．
（5）光反應過程首先是類囊體膜上各種色素吸收光能，光能傳遞到葉綠素a，然后活化葉綠素a促使水光解釋放出e和H⁺，最后H⁺將能量傳給ADP，在酶的作用下合成ATP，同時e經(jīng)一系列傳遞后將NADP⁺還原為NADPH．具體表示為：

故答案為：
（1）葉綠體類囊體薄膜       C₅、ATP和[H]
（2）①②③④
（3）細胞質基質、線粒體         20.5mg
（4）30℃20℃
（5）

點評：本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過程及兩者的聯(lián)系．考查了學生識圖、析圖能力，運用所學知識分析和解決問題的能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點．光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物．光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．