Question

5．如图甲为植物新陈代谢的过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）在图甲中物质Ⅰ是[H]，在叶绿体的类囊体薄膜（填场所）产生，用于C₃的还原，当它减少时，短时间内C₃含量上升．与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程中特有的步骤是②③（填数字）．③过程的发生场所是线粒体内膜．长时间的水淹条件下，导致烂根的原因是根部无氧呼吸产生酒精，对根有毒害作用，
并写出反应式
（2）在乙图中，若温度25℃上升到30℃，则a图中A点应向下移；若适当升高环境中CO₂浓度，则B点应向左移．由b图可知，最有利于植物生长的温度为25℃．c图的a、b曲线分别代表的色素名称为叶绿素和类胡萝卜素．
（3）如丙图表示“提取和分离叶绿体中的色素”实验装置，将滤液滴在a处的滤纸上，通过棉线将培养皿中的层析液引到a点，最后应得到4个同心圆，最小的一个圆呈现的颜色是黄绿色．
（4）将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别研究光合作用中CO₂吸收量（图A）和呼吸作用中CO₂释放量（图B）．据图回答：
假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变．在温度为30℃，光照强度为8klx下照光10h再转入暗处，温度也为30℃，这10g叶肉细胞24h能积累葡萄糖30μg．若其他条件相同，黑暗条件下的温度为15℃，则能积累的葡萄糖是37.16μg．上述计算结果的不同，说明增大昼夜温差，有利于植物对有机物的积累．

Answer 1

分析 图甲中，I、II是光反应的产物，依次是O₂、[H]，Ⅲ是CO₂；①、②和③依次表示有氧呼吸的第一、第二和第三阶段，Ⅴ是[H]、Ⅵ是O₂、Ⅶ是CO₂．
图乙中：a表示光照强度和光合作用的关系，b表示温度对光合作用和呼吸作用的影响，c表示光合作用对不同波长的可见光的吸收状况．
图丙中：表示分离叶绿体中色素的实验装置，用层析液分离．分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．实验成功后的结果应该可以清晰看到滤纸条上有四条色素带，从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．

解答 解：（1）分析图甲光合作用过程可知，水光解产生了ATP与Ⅰ，且ATP与Ⅰ被暗反应利用，物质Ⅰ应是[H]；光反应的场所是类囊体膜，[H]作用是在暗反应过程中还原三碳化合物，当它减少时，C₃还原速度减弱，细胞中C₃含量上升；分析题图甲，呼吸作用的过程可知，①②③分别是有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，乳酸菌是厌氧菌不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，所以没有图中的②③过程，有氧呼吸的第三阶段发生反应的场所是线粒体内膜．长时间的水淹条件下，根部无氧呼吸产生酒精，对根有毒害作用，该无氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2酒精+少量能量．
（2）分析乙图中b，温度温度对光合作用与呼吸作用的影响曲线可知，温度从25℃上升到30℃光合作用减弱，呼吸作用增强，分析乙图中a可知，A表示呼吸作用强度，应向下移动；若适当升高环境中CO₂浓度，光合作用强度增强，分析乙图中a可知，B表示光的补偿点，B应向左移动；分析b图可知，25℃净光合速率最大，此温度最有利于植物生长；分析乙图中的c曲线可知，a由两个光吸收峰值，分别是蓝紫光区和红光区，b由一个光吸收峰值是蓝紫光区，由此推测a、b曲线分别代表的色素名称为叶绿素和类胡萝卜素．
（3）由于色素分离时用到的液体是层析液，由于叶绿体中的色素有四种，故可以得到四个同心圆，色素在层析液中的溶解度越大，在滤纸上扩散速度越快，由于叶绿素b溶解度最小，并且叶绿素b的颜色为黄绿色，所以最小的圆是黄绿色．
（4）据图分析：在叶绿体和线粒体离体的条件下，图乙表示在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯下照光10h，光合作用吸收的二氧化碳量为8×10=80μg，再移到温度也为30℃的暗处细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×24=36μg，则净光合作用吸收的二氧化碳为80-36=44μg，根据光合作用的反应方程式可解出积累的葡萄糖是30μg；如果将黑暗条件下的温度调整为平均为15℃，则细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×10+0.75×14=25.5μg，净光合作用吸收的二氧化碳为80-25.5=54.5μg，根据光合作用的反应方程式可解出积累的葡萄糖是37.16μg．从上述计算结果可以看出增大昼夜温差，有利于植物对有机物的积累．
故答案为：
（1）[H]叶绿体的类囊体薄膜   C₃的还原   上升  ②③线粒体内膜 根部无氧呼吸产生酒精，对根有毒害作用   C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2酒精+少量能量
（2）下   左  25℃叶绿素和类胡萝卜素   
（3）4   黄绿色
（4）30     37.16     增大昼夜温差，有利于植物对有机物的积累

点评 本题考查光合作用和呼吸作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力和识图能力以及能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力．