Question

5．如图是关于植物新陈代谢的示意图，其中②③代表化学物质，其他编号代表生理过程．请据图分析回答：

（1）给土壤中浇以含¹⁸O的H₂O，经植物体形成含¹⁸O的气体有水蒸气、¹⁸O₂和C¹⁸O₂，产生该气体（你填的）的生理作用是有氧呼吸，若干时间后，该植物光合作用产物C₆H₁₂O₆也含有¹⁸O，¹⁸O的转移途径是H₂¹⁸O$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂$\stackrel{光合作用暗反应}{→}$C₆H₁₂¹⁸O₆．
（2）若该植物在一段时间内没有氧气的释放和吸收，则叶肉细胞的光合作用速率大于（填“大于”或“等于”或“小于”）有氧呼吸速率．大雨之后，农田积水过多、过久会严重影响⑥过程的完成，主要原因是图中⑦（填标号）生理过程受阻，也说明⑥过程物质运输方式是主动运输．
（3）图中物质③代表ADP和Pi，它将转移到叶绿体类囊体结构薄膜上（场所）再次参加反应．
（4）（CH₂O）在完成⑦、⑧和⑨的全过程中产生的相同物质有丙酮酸、[H]和ATP．若该图中的植物为水稻，在①-⑨过程中，其根细胞能够进行的过程有①⑥⑦⑨（填标号）．

Answer 1

分析 本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．
分析图解：①水分的吸收，②ATP，③ADP+Pi，④三碳化合物的还原，⑤是二氧化碳的固定，⑥是主动运输吸收矿质元素，⑦有氧呼吸，⑧无氧呼吸产生乳酸，⑨是无氧呼吸产生酒精和二氧化碳．

解答 解：（1）水既是光合作用的反应物，在光反应分解成还原性氢和氧气，又是有氧呼吸的反应物和产物，在有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢，故给土壤中浇以含¹⁸O的H₂O，植物体分别经蒸腾作用、光合作用和有氧呼吸形成含¹⁸O的气体有水蒸汽、¹⁸O₂、C¹⁸O₂，若干时间后，该植物光合作用产物C₆H₁₂O₆也含有¹⁸O，¹⁸O的转移途径是H₂¹⁸O$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂$\stackrel{光合作用暗反应}{→}$C₆H₁₂¹⁸O₆．
（2）该植物在一段时间内没有氧气的释放和吸收，说明光合作用强度等于呼吸作用强度，此时只有叶肉细胞在进行光合作用，而整个植株的所有活细胞都可以进行呼吸作用消耗有机物，所以叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率．大雨之后，农田积水过多，导致根细胞有氧呼吸⑦受阻，而进行无氧呼吸，产生酒精，生成ATP少，导致主动运输⑥吸收的矿质元素过程受阻．
（3）图中④过程叫C₃的还原，物质③代表ADP+Pi，将转移到类囊体薄膜再次参与合成ATP．
（4）⑦⑧⑨分别是有氧呼吸、无氧呼吸产生无氧呼吸产生乳酸和酒精和二氧化碳的过程，三个过程相同的产物有丙酮酸、[H]、ATP，水稻根细胞无叶绿体不能进行光合作用，但能进行呼吸作用及ATP的合成与水解，其有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，故能够进行的过程有①⑥⑦⑨．
故答案为：
（1）C¹⁸O₂   有氧呼吸     H₂¹⁸O$\stackrel{有氧呼吸第二阶段}{→}$C¹⁸O₂$\stackrel{光合作用暗反应}{→}$C₆H₁₂¹⁸O₆
（2）大于   ⑦主动运输
（3）ADP和Pi    叶绿体类囊体结构薄膜上
（4）丙酮酸、[H]和ATP      ①⑥⑦⑨

点评 本题考查高等植物光合作用、水分代谢和矿质代谢的相关知识，意在考查考生从图中获取信息，并结合所学知识解决生物学问题的能力和运用所学知识与观点，通过分析与综合的方法对相关生物学问题进行推理，得出正确结论的能力．