Question

6．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

（1）甲图中在生物膜上发生的生理过程有③和④（用图中数字表示），A表示丙酮酸
（2）从乙图中可以看出，光合作用速率最大时的温度为30℃．在15℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的3.5倍
（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卡尔文通过停止光照来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果是图中的A

②卡尔文通过停止CO₂的供应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
③上述实验中卡尔文采用纸层析法分离出细胞中的各种化合物纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中溶解度不同，从而在滤纸上扩散的速度不同而分离开．

Answer 1

分析 据图分析：甲图是光合作用和呼吸作用的生理过程．图中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]．
乙图表示在不同的温度下的净光合作用强度和呼吸作用强度．从图中可以看出：光合作用的最适温度为30℃，而呼吸作用强度在35℃最大，所以从图中看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最适温度不同．

解答 解：（1）图甲中，①表示有氧呼吸的第一阶段，反应场所在细胞质基质，②表示有氧呼吸的第二阶段，反应场所在线粒体基质，③表示有氧呼吸的第三阶段，反应场所在线粒体内膜，④表示光合作用的光反应阶段，反应场所在叶绿体的类囊体薄膜上，⑤表示光合作用的暗反应阶段，反应场所在叶绿体基质．分析图甲物质A表示丙酮酸，B表示[H]，C表示ADP，D表示ATP和[H]．
（2）图乙中，光下吸收的二氧化碳量为净光合作用量，黑暗条件下释放的二氧化碳量为呼吸作用量，真正的光合作用强度=呼吸作用强度+光合作用强度，据图分析，30℃时真正的光合作用为3.5+3=6.5，高于其他温度条件下的光合作用强度．在15℃时，呼吸作用速率为1，光合作用速率为1+2.5，所以光合作用是呼吸作用速率的3.5倍．
（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C₅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．
③纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中溶解度不同，从而在滤纸条上扩散的速度不同而分离开．
故答案为：
（1）③和④丙酮酸
（2）30℃3.5
（3）①光照    A     
②CO₂的供应
③在层析液中溶解度不同，从而在滤纸上扩散的速度不同

点评 本题结合曲线图，考查了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．