Question

10．如图表示高等植物叶肉细胞内进行的部分代谢过程，甲、乙代表物质分子．请回答下列问题：

（1）图中CO₂的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质；乙在细胞中的存在形式有自由水和结合水；近年来中国遭遇史上较严重雾霾天气，首先雾霾天气直接影响叶绿体中的甲（ATP、[H]）（产物）产生，其次会影响暗反应的原因是雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙CO₂下降．
（2）向叶肉细胞提供¹⁴CO₂，经过一段时间后含有放射性的物质有C₃和（CH₂O）、丙酮酸、CO₂（用图中的物质分子回答）．向叶肉细胞提供C¹⁸O₂，结果发现，一段时间后，光合作用产生的O₂部分也会被¹⁸O标记，原因是C₁₈O₂中的O通过光合作用转移到H₂¹⁸O中，H₂¹⁸O又作为原料参与了光合作用．
（3）该植物在8klx时达到光饱和，此时CO₂的吸收量为45mg/（100cm²叶•h）在完全黑暗中CO₂释放量为15mg/（100cm²叶•h），若要该植物一昼夜（24h）后体内有机物含量有所增加，则8klx条件下光照时间要大于6h．

Answer 1

分析 据图分析：图示表示叶肉细胞的光合作用与呼吸作用的过程，其中，甲表示[H]和ATP，乙表示水，回顾光合作用与有氧呼吸的过程，梳理相关知识，结合图示认真分析各个小题即可正确作答．

解答 解：（1）据图分析可知，图中CO₂的固定和产生场所分别是叶绿体基质和线粒体基质．乙为参与有氧呼吸第二阶段的水，在细胞中的存在形式有自由水和结合水两种，先雾霾天气光线较弱直接影响叶绿体中的光反应甲为光合作用中光反应产生的[H]和ATP，雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙CO₂下降，会影响暗反应进行．
（2）在光合作用的暗反应中，二氧化碳与五碳化合物结合后被固定为三碳化合物，随后被还原后成为（CH₂O），所以放射性的碳元素会出现在三碳化合物和（CH₂O）．若向植物提供含有¹⁸O标记的C¹⁸O₂，则C¹⁸O₂在暗反应阶段转变为（CH₂¹⁸O）和H¹⁸O，而H¹⁸O又在光反应阶段光解后产生¹⁸O，所以一段时间后能在氧气中测到放射性．
（3）光合作用中光的主要作用是作为光合作用的能量来源，影响叶绿素的合成和间接影响气孔开或闭，故选①③④．
（4）真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，故植物总光合速率=45+15=60mg/（100cm²叶•h）；若要该植物一昼夜（24h）后体内有机物含量有所增加，则一天中的光合作用的总量应该大于一天中呼吸作用消耗的有机物量，设光照时间为x，则有：60x-24×15＞0，解得x=6小时．
故答案为：
（1）叶绿体基质、线粒体基质      自由水和结合水      甲（ATP、[H]）         雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙CO₂下降
（2）（CH₂O）、丙酮酸、CO₂  C₁₈O₂中的O通过光合作用转移到H₂¹⁸O中，H₂¹⁸O又作为原料参与了光合作用
（3）6

点评 本题结合图示主要考查光合作用与呼吸作用的过程及相关计算，理解真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，掌握光合作用和呼吸作用的具体过程，意在强化学生对光合作用与呼吸作用的相关知识的理解与运用．