Question

4．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1）图中b代表的物质是氧气，某植物叶肉细胞中过程①产生的b进入相邻细胞中过程⑤，需要穿过6层生物膜．
（2）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是①③④⑤ （填序号），过程③发生的场所是细胞质基质．在②中，如果用放射性同位素对g示踪，则放射性同位素最先出现在[h]C₃中（括号内填字母）．
（3）上述①～⑤过程中，必须有氧气参与进行的过程是⑤（填序号）；有二氧化碳生成的过程是④ （填序号）；可在该植物根细胞中进行的过程是③④⑤（填序号）．

Answer 1

分析 本题主要考察光合作用和呼吸作用过程．（1）有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中．反应式：1C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）．第二阶段：在线粒体基质中进行．反应式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的．反应式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量（34ATP）
（2）光合作用的阶段：①光反应阶段：a．水的光解：2H₂O$\stackrel{酶}{→}$4[H]+O₂b．ATP的生成：ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP  
②暗反应阶段：a．CO₂的固定：CO₂ +C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃b．CO₂的还原：2C₃$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅ +H₂O
（3）根据各种物质进行判断：图中①代表光反应，②代表暗反应，③代表有氧呼吸第一阶段，④代表有氧呼吸第二阶段，⑤代表有氧呼吸第三阶段．

解答 解：（1）据图分析，b是水光解的产物，故b代表的物质是氧气．氧气是叶绿体中产生，进入相邻细胞的线粒体被利用需要穿过叶绿体膜2层、相邻两细胞的细胞膜2层和线粒体膜2层，共6层膜．
（2）光合作用的光反应与有氧呼吸的全过程都可以产生ATP，①代表光反，③代表有氧呼吸第一阶段，④代表有氧呼吸第二阶段，⑤代表有氧呼吸第三阶段，所以能够产生ATP的过程是①③④⑤．③代表有氧呼吸第一阶段，发生的场所是细胞质基质．②代表暗反应，用放射性同位素对二氧化碳示踪，则放射性同位素最先出现在h，即C₃中．
（3）有氧呼吸过程中必须有氧气参与，即⑤有氧呼吸第三阶段．有氧呼吸的第二阶段④有二氧化碳生成．该植物根细胞中进行的过程是呼吸作用，即③④⑤过程．
故答案为：
（1）氧气      6
（2）①③④⑤细胞质基质[h]C₃
（3）⑤④③④⑤

点评 本题中考查的是光合作用和呼吸作用的生理过程，这部分知识点要从多个角度方程式、模式图等去理解．