Question

15．圖1表示綠色植物葉肉細胞部分結構中的某些生命活動過程，A、B代表兩種細胞器，①～⑦代表各種物質．圖2表示甲、乙兩種植物的光合速率與光照強度的關系．分析回答下列問題：

（1）圖1中A、B兩種細胞器的代謝過程與其廣闊的膜面積有著重要聯(lián)系，其中A中的類囊體（膜）或基粒結構和B中的內膜向內折疊（嵴）結構，以兩種不同的方式實現(xiàn)膜面積的增加．
（2）1937年，植物生理學家希爾將葉綠體分離后置于試管中加入1%的DCPIP（注：DCPIP是一種可以接受氫的化合物，在氧化態(tài)時是藍色，在還原態(tài)時是無色）．將上述溶液置于光照條件下發(fā)現(xiàn)溶液呈無色并放出氧氣，葉綠體中能使DCPIP變?yōu)闊o色化合物的是NADPH或[H]（填圖中序號和名稱），這項研究對于揭示光反應的條件和機理發(fā)揮了重要意義．
（3）1946年，美國科學家卡爾文在供給植物¹⁴CO₂后，相隔不同時間取樣，殺死細胞并分析細胞代謝產物，發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產物有多種，而0.5秒內的代謝產物主要是一種物質，該物質最可能是圖1中的⑤（用圖中序號表示）．當反應達到平衡之后忽然中斷CO₂的供應，短時間內物質⑥的含量將增加，該項研究對于揭示碳反應的機理發(fā)揮了重要意義．
（4）若圖2中甲植物處于12klx光照強度條件下的葉肉細胞的部分生理活動如圖1所示，細胞中的CO₂的來源有線粒體和外界（細胞間隙）．
（5）在相同的光照強度下，不同植物的光合速率會有差別．圖2中甲植物在5klx光照強度條件下的實際光合速率與乙植物最大的實際光合速率相同．

Answer 1

分析 據圖分析：1、圖1中A表示線粒體、B表示葉綠體．①表示五碳化合物、②表示三碳化合物、③表示[H]、④表示ATP、⑤表示水、⑥表示氧氣、⑦表示二氧化碳．
2、葉綠體是光合作用的場所，光反應發(fā)生在類囊體薄膜上，暗反應發(fā)生在葉綠體基質內；有氧呼吸：第一階段：在細胞質的基質中，這一階段不需要氧的參與，是在細胞質基質中進行的．反應式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量；第二階段：丙酮酸進入線粒體的基質中，這一階段也不需要氧的參與，是在線粒體基質中進行的．反應式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量；第三階段：在線粒體的內膜上，這一階段需要氧的參與，是在線粒體內膜上進行的．反應式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量．
3、在相同的光照強度下，不同植物的光合速率會有差別．凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率；真正光合速率=單位時間產生葡萄糖的速率或者產生氧氣的速率；呼吸速率=單位時間消耗的氧氣或者產生的C0₂．

解答 解：（1）葉綠體A類囊體堆疊形成基粒，從而增加了膜面積．線粒體B內膜向內折疊形成嵴，從而增加了膜面積．
（2）根據題干可知，將溶液置于光照條件下溶液呈無色并放出氧氣，葉綠體中能使DCPIP變?yōu)闊o色化合物的是NADPH或[H]．
（3）卡爾文循環(huán)過程中，二氧化碳首先與五碳化合物結合形成三碳化合物，所以0.5秒內的代謝產物主要是一種⑤三碳化合物．當反應達到平衡之后忽然中斷CO₂的供應，五碳化合物去路受阻，短時間內其來源不變，所以五碳化合物⑥含量將增加．
（4）圖2中甲植物處于12klx光照強度條件下，已經達到了光飽和點，此時細胞中的CO₂的來源有線粒體和外界環(huán)境．
（5）光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，可知：甲植物的呼吸速率為2，乙植物的呼吸速率為1，從圖中可以看出乙植物最大的凈光合速率為2，而實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率=2+1=3；甲植物呼吸速率為2，所以當凈光合速率為1時，其實際光合速率為3，圖中可以看出此時光照強度為5Klx．
故答案為：
（1）類囊體（膜）或基粒  內膜向內折疊（嵴）
（2）①光照    ②NADPH或[H]
（3）⑤增加
（4）線粒體和外界（細胞間隙）（或細胞呼吸釋放和從外界吸收）
（5）5

點評 本題考查光合作用和呼吸作用以及計算的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．