Question

甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质．乙图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果．请据图回答下列问题：

（1）甲图中在生物膜上发生的生理过程有

 

（用图中数字表示），A表示

 

，D表示

 

．CO₂由2过程产生到5过程利用，至少穿过

 

层磷脂分子层．
（2）从乙图中可以看出，光合作用速率最大时的温度为

 

．在15℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的

 

倍．假设每天光照12小时，最有利于植物生长的温度是

 

．
（3）20世纪50年代，卡尔文为研究光合作用的过程，将小球藻装在一个密闭玻璃容器中，通过一个通气管向容器通入CO₂，通气管上有一个开关，可控制CO₂的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关来控制光照的有无．
①卡尔文通过停止

 

来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果是如图中的

 

．

②卡尔文通过停止

 

来探究光合作用过程中固定CO₂的化合物，这时他发现C₅的含量快速升高，由此找到了固定CO₂的物质．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：（1）甲图是光合作用和呼吸作用的生理过程．
1是细胞质基质，2是线粒体基质，3是线粒体内膜，4是类囊体薄膜，5是叶绿体基质；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]．
（2）卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO₂，通气管上有一个开关，可控制CO₂的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无．根据其中“可控制CO₂的供应”和“通过控制电源开关可控制光照的有无”答题．卡尔文在进行下列实验时采用了同位素示踪法和纸层析法等技术方法．

解答： 解：（1）③是线粒体内膜发生有氧呼吸的第三阶段，④是类囊体薄膜发生光反应．A是有氧呼吸第一阶段的产物之一丙酮酸，D是光反应的产物ATP和[H]．CO₂由2线粒体基质产生，穿过线粒体内膜和线粒体外膜，进入叶绿体（叶绿体外膜和叶绿体内膜）的基质中被利用，至少穿过8层磷脂分子层．
（2）光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，最大的光合作用强度=3.5+3=6.5，对应的温度为30℃．
在15℃时，光合作用速率为2.5+1=3.5，呼吸作用速为1，所以光合作用速率为呼吸作用速率的3.5倍．
因为白天黑夜都是12小时，所以最有利于生长的温度的计算公式就是：净光合作用强度×12-呼吸作用强度×12=（净光合作用强度-呼吸作用强度）×12，差值最大的就是在20℃，（3.25-1.5）×12=21．
（3）①根据题干信息“容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无”可知，卡尔文通过停止光照来探究光反应和碳反应的联系；光照直接影响光反应，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]（NADPH），停止光照后，光反应提供的ATP和[H]减少，影响C₃的还原，导致C₃含量升高，而C₃含量降低，即图中的A．
②根据题干信息“可控制CO₂的供应”可知，卡尔文改变的实验条件是停止CO₂供应．
故答案为：
（1）③和④丙酮酸    ATP和[H]8
（2）30℃3.5     20℃
（3）①光照   A     ②CO₂的供应

点评：本题结合曲线图，空考查光合作用的探索历程、生物学研究中的科学思想和一般方法，要求考生识记光合作用的探索历程，掌握不同时期科学家们的实验方法及实验结论；能根据题干中信息答题，属于考纲识记和理解层次的考查．