Question

下圖中，甲表示某植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程，數(shù)字代表物質(zhì)，字母代表細(xì)胞器．乙表示該植物葉片O₂吸收量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，S代表有機(jī)物量．據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖甲中，物質(zhì)②進(jìn)入細(xì)胞的方式是

 

，物質(zhì)②在b結(jié)構(gòu)中的

 

處參與反應(yīng)；物質(zhì)③表示

 

；物質(zhì)④在c結(jié)構(gòu)中的

 

處參與反應(yīng)．
（2）圖甲中，在b結(jié)構(gòu)中有一種特殊蛋白質(zhì)，既能協(xié)助[H⁺]跨膜運(yùn)輸，又能促進(jìn)腺苷三磷酸的合成，這種特殊蛋白質(zhì)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(huán)境溫度為25℃時(shí)不同光照條件下測(cè)得的該植物的光合作用強(qiáng)度（每平方米植物葉片每小時(shí)O₂吸收量表示）．
①圖乙中的A點(diǎn)時(shí)，圖甲中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有

 

（填字母）；圖乙B點(diǎn)時(shí)，葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是

 

；當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中0-D間，該植物葉片光合作用有機(jī)物的凈積累量為

 

．
②當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中的D點(diǎn)時(shí)，該植物每平方米葉片每小時(shí)通過光合作用能合成有機(jī)物（葡萄糖）

 

克；當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中D點(diǎn)時(shí)，圖甲的結(jié)構(gòu)b中所產(chǎn)生的“物質(zhì)④”的去向是

 

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

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)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(qiáng)度變化的曲線，S代表有機(jī)物量．A點(diǎn)時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用；AB段，植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率大于光合速率；B點(diǎn)時(shí)，呼吸速率等于光合速率；B點(diǎn)之后，呼吸速率小于光合速率；C點(diǎn)時(shí)，光合速率達(dá)到最大值．其中S1表示O-B段有機(jī)物的凈消耗量，S2表示B-D段有機(jī)物的積累量；S3表示B-D段有機(jī)物的消耗量．

解答： 解：（1）物質(zhì)②是H₂O，其進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散；在光合作用過程中，水在光反應(yīng)階段參與反應(yīng)，場(chǎng)所在類囊體膜上；物質(zhì)③是丙酮酸；物質(zhì)④是O₂，參與有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所在線粒體內(nèi)膜．
（2）在葉綠體中有ATP合成酶（復(fù)合體），該蛋白質(zhì)既能協(xié)助[H⁺]跨膜運(yùn)輸，又能促進(jìn)腺苷三磷酸的合成．
（3）①能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．圖乙中的A點(diǎn)時(shí)，植物細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體，即圖甲中的c結(jié)構(gòu)；圖乙B點(diǎn)時(shí)，光合作用暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)）消耗ATP而產(chǎn)生的ADP，提供給光反應(yīng)階段（場(chǎng)所在類囊體膜），用于ATP的合成，所以葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是葉綠體基質(zhì)向類囊體膜移動(dòng)；圖乙中，S1表示O-B段有機(jī)物的凈消耗量，S2表示B-D段有機(jī)物的積累量；S3表示B-D段有機(jī)物的消耗量．所以0-D間，該植物葉片光合作用有機(jī)物的凈積累量為S2-S1．
②當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中的D點(diǎn)時(shí)，該植物每平方米葉片每小時(shí)釋放氧氣量為5+12=17mmol．根據(jù)光合作用的總反應(yīng)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(shí)通過光合作用能合成（17/6）mmol葡萄糖（葡萄糖的摩爾質(zhì)量是180g/mol），即（17/6）÷1000mol×180g/mol=0.51克；當(dāng)光照強(qiáng)度處于圖乙中D點(diǎn)時(shí)，光合速率大于呼吸速率，所以葉綠體產(chǎn)生的O₂除了擴(kuò)散到同一細(xì)胞的線粒體用于呼吸作用外，還有部分?jǐn)U散到細(xì)胞外．
③環(huán)境溫度為25℃時(shí)該植物光合速率（每平方米植物葉片每小時(shí)通過光合作用吸收的CO₂量表示）隨光照強(qiáng)度變化的曲線與圖乙中曲線呈軸對(duì)稱．
故答案：（1）滲透作用（被動(dòng)運(yùn)輸）         類囊體膜   丙酮酸   線粒體內(nèi)膜；
（2）ATP合成酶（復(fù)合體）
（3）①C         葉綠體基質(zhì)向類囊體膜移動(dòng)          S2-S1
    ②0.51      擴(kuò)散到同細(xì)胞內(nèi)（用于線粒體的呼吸作用）和細(xì)胞外     ③圖略

點(diǎn)評(píng)：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(yīng)用及計(jì)算，意在考查考生的識(shí)圖能力和分析曲線圖的能力；能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容．