Question

15．图1中，Ⅰ～Ⅴ表示某植物细胞某些代谢过程，a～c表示相关物质．图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm²重量（mg）变化情况（均指有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题（除温度以外，其他条件都相同）：

（1）图1中，I～V过程，能产生ATP的是Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ（用图中罗马数字表示）；物质a、b分别是氧气、二氧化碳．
（2）请写出图1中III、IV、V的总反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）从图2分析，在某温度条件下，该植物的呼吸速率为X（mg/cm²•h）（用图中字母表示），实际光合速率可表示为Y+2X（mg/cm²•h）（用图中字母表示）．
（4）从图2分析，维持12小时光照，12小时黑暗，温度维持16℃，植物能否生长？能够生长．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示光合作用和呼吸作用的过程，其中Ⅰ是光反应，Ⅱ是暗反应，Ⅴ是有氧呼吸第一阶段，Ⅳ是有氧呼吸第二阶段，Ⅲ是有氧呼吸第三阶段；a是氧气，b是二氧化碳，c是水．图2中，X表示呼吸作用速率，Y表示净光合作用速率，2X+Y表示真正的光合作用速率．据此分析作答．

解答 解：（1）图1中，Ⅰ～Ⅴ过程中光合作用的光反应阶段及呼吸作用全过程都可以产生ATP，Ⅰ是光反应，Ⅴ是有氧呼吸第一阶段，Ⅳ是有氧呼吸第二阶段，Ⅲ是有氧呼吸第三阶段，所以I、III、IV、Ⅴ可以产生ATP．图中a是氧气，b是二氧化碳．
（2）图1中，Ⅴ是有氧呼吸第一阶段，Ⅳ是有氧呼吸第二阶段，Ⅲ是有氧呼吸第三阶段，反应的总反应式为C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（3）图2中，X表示呼吸作用速率，Y表示净光合作用速率，叶片无光处理1小时前后质量的差值就是呼吸作用速率，即呼吸作用的数量为M-（M-X）=X．净光合速率为（M+Y）-（M-X）=Y+X，真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=Y+X+X=Y+2X．
（4）温度维持16℃，Y=1，X=4，维持12小时光照，l2小时黑暗，有机物的积累量为12×（Y+2X）-24×X=12Y=12×1=12，即1cm²叶片一昼夜增重12mg，故该植物能够生长．
故答案为；
（1）Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ氧气、二氧化碳
（2）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（3）X  Y+2X
（4）能够生长

点评 本题主要考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在强化学生对真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率的理解与运用．题目难度较大．