Question

2．如图1表示一个绿色植物的叶肉细胞中光合作用与呼吸作用的模式图，a～e表示相关物质．将该植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪测量随光照强度增加装置内CO₂的变化量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图2所示（数据均在标准状况下测得）．据图回答下列问题：

（1）进行光合作用光反应、有氧呼吸第二阶段的场所分别是类囊体薄膜和线粒体基质．
（2）图1中的e代表的物质是丙酮酸．
（3）由图2分析可知，影响A点和B点光合速率的因素是度和光照强度．D点时植物细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体．
（4）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，图中C点会向右移动．
（5）比较A、B两点的实际光合作用强度：A小于（填“大于”、“等于”或“小于”）B．

Answer 1

分析 图1考查光合作用和呼吸作用的过程．
（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}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
第二阶段：在线粒体基质中进行．
反应式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\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}{→}$12H₂O+大量能量（34ATP）
（2）光合作用的阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H₂O$\stackrel{光能}{→}$4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃
b．CO₂的还原：2C₃ $\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅+H₂O

解答 解：（1）光反应的场所是类囊体薄膜上，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质．
（2）e物质是葡萄糖分解的产物进入线粒体，是丙酮酸．
（3）A点和B点改变温度和光照强度，都会影响光合作用速率，所以影响A点和B点的因素是温度和光照强度．D点时只进行呼吸作用，所以植物细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体．
（4）据图2分析，C表示光补偿点，此时植物的光合作用等呼吸作用，镁元素是叶绿素的组成元素，当植物生长在缺镁元素的土壤中时叶绿素合成不足，光合作用中C点向右移动．
（5）A点实际光合作用强度=22.4+11.2=33.6，B点实际光合作用强度=22.4+22.4=44.8，所以A点实际光合作用强度小于B点实际光合作用强度．
故答案为：
（1）类囊体薄膜和线粒体基质 　
（2）丙酮酸
（3）温度和光照强度
细胞质基质、线粒体
（4）右　
（5）小于

点评 本题解题的关键一是要结合光合作用和呼吸作用的模式图以及相关的化学反应方程式，进行相关生理过程的分析；二是读懂表格中的数据，表格中的数据代表的是呼吸作用或净光合作用，然后结合实际光合作用=净光合作用+呼吸作用进行解题．