Question

16．如图甲是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图．I〜Ⅶ代表物质，①〜③代表过程．据图回答下列问题．

（1）在甲图中，消耗CO₂的场所是叶绿体基质，在强光下ATP的移动方向是从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质．
（2）在光照条件下，叶肉细胞中消耗ADP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体，若将该植物由1%的CO₂浓度突然置于0.3% CO₂浓度下（光照强度不变），甲图中的C₃的含量将减少，原因是增加．
（3）乙图与马铃薯块莲细胞在缺氧时的呼吸相比，特有的步骤是②③（填数字），这些过程发生在部位线粒体的基质和内膜（或线粒体）．
（4）若用¹⁸O标记甲图中的H₂O，则在细胞呼吸产物中能测到含¹⁸0的物质是水（或H₂¹⁸O），甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ．

Answer 1

分析 1、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]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量．无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同．
2、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]的作用下还原生成葡萄糖．
3、分析图甲：Ⅰ代表[H]，Ⅱ代表氧气，Ⅲ代表二氧化碳，Ⅳ代表葡萄糖，Ⅴ代表[H]，Ⅵ代表氧气，VII代表二氧化碳．
4、分析图乙：①代表有氧呼吸的第一阶段，②代表有氧呼吸的第二阶段，③代表有氧呼吸的第三阶段．

解答 解：（1）在甲图中，消耗CO₂的场所是叶绿体基质．光反应产生的ATP用于暗反应，故ATP从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质．
（2）在光照条件下，叶肉细胞中进行光合作用和呼吸作用，光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段都产生ATP，故消耗ADP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体．若将该植物由1%的CO₂浓度突然置于0.3%CO₂浓度下（光照强度不变），二氧化碳的浓度降低，CO₂被C₅固定形成的C₃减少，C₅消耗减少，但光反应正常进行，C₃继续还原成C₅，故C₃的含量将减少，C₅的含量将增加．
（3乙图进行的是有氧呼吸，马铃薯块茎细胞在缺氧时进行的是无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，故有氧呼吸特有的步骤是②③，其场所是线粒体基质和内膜（或线粒体）．
（4）若用¹⁸O标记甲图中的H₂O，光反应阶段水的光解产生[H]与氧气，有氧呼吸第三阶段氧气和[H]反应生成水，故在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是水．甲、乙两图中Ⅱ与Ⅵ都代表氧气，Ⅲ与Ⅶ都代表二氧化碳．
（5）当光照强度小于B时，随光照强度增加，光合作用增强，因此该阶段限制光合作用的因素是光照强度，增大光合速率的主要措施是增加光照强度；当光照强度大于B小于C时，光照强度不是限制光合作用的因素，此时限制光合作用的因素是二氧化碳浓度；光照强度大于C时，随光照强度增加，光合速率下降，此时可以采取遮光（遮荫）措施，保证作物的最大光合速率．
故答案为：
（1）叶绿体基质    从叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质
（2）叶绿体、细胞质基质、线粒体    减少    增加
（3）②③线粒体的基质和内膜（或线粒体）
（4）水（或H₂¹⁸O）Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ

点评 本题是知识点是呼吸作用和光反应、暗反应的反应物以及产物的考查，结合呼吸作用、光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点并对呼吸作用、光合作用的图解过程或者呼吸作用、光合作用中的有关方程式清楚的理解是解题的关键．