Question

7．如图所示，图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质；图2为某植物在适宜的光照、CO₂浓度环境中，在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．回答有关问题：

（1）图1中，F代表的物质是丙酮酸，物质B的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜．
（2）图1中，代表有氧呼吸中释放能量最多的过程③（填序号）；图1中消耗[H]的生理过程有②③（填序号）．
（3）光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与呼吸作用有关酶的最适温度更高，光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是40℃．
（4）若在20℃与37℃积累的有机物量相等，则37℃光反应产生的[H]大于（填“大于”“等于”或“小于”）20℃．当环境温度处于55℃～60℃时，与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是光合作用相关的酶失活，呼吸作用相关的酶活性降低．试分析高温抑制光合速率的原因（要求答对两点）：在高温时避免水分减少，气孔关闭；酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体膜结构．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图1中，①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示细胞呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段．A表示[H]和ATP，B表示ADP和Pi，C表示氧气，D表示二氧化碳，E表示[H]，F表示丙酮酸．
图2表示某植物在适宜的光照、CO₂浓度环境中，在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．图中显示虚线是细胞呼吸消耗有机物的量，实线表示有机物积累量，即净光合作用制造的有机物．净光合作用强度=总光合作用强度-呼吸作用强度．图中真正光合作用制造的有机物量是实线和虚线的和．

解答 解：（1）图1中，物质F是丙酮酸．光反应消耗ADP和Pi，场所是类囊体薄膜，暗反应产生ADP和Pi，场所是叶绿体基质，因此物质BADP和Pi的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜．
（2）图1中，代表有氧呼吸中释放能量最多的过程③有氧呼吸的第三阶段；图1中消耗[H]的生理过程有②暗反应和③有氧呼吸的第三阶段．
（3）温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率，由图2可知：与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃，可见，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高．净光合速率=真光合速率-呼吸速率，当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃．
（4）若在20℃与37℃积累的有机物量相等，由于20℃时细胞呼吸强度＜37℃时呼吸作用强度，因此37℃光合作用强度＞20℃光合作用强度，即37℃时光反应产生的[H]大于20℃．据图分析，环境温度处于55℃～60℃时，光合作用的相关酶失活，呼吸作用相关酶的活性降低．在高温时避免水分减少，气孔关闭；酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体膜结构等原因抑制了光合速率．
故答案为：
（1）丙酮酸         从叶绿体基质到类囊体薄膜
（2）③②③
（3）呼吸      40
（4）大于    光合作用相关的酶失活，呼吸作用相关的酶活性降低      在高温时避免水分减少，气孔关闭；酶在高温时活性降低甚至变性失活；高温破坏了叶绿体膜结构

点评 本题的知识点是光合作用和呼吸作用的过程，二氧化碳浓度、光照强度对光合作用的影响，主要考查学生的识图能力和利用题图信息解决问题的能力．光反应需要暗反应提供的ADP和Pi，暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，两者相互依存，是统一不可分割的整体．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．