Question

14．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系．请结合图乙分析回答下列问题：

（1）甲图中过程①是在叶绿体类囊体薄膜上进行的，发生的能量变化是光能转化成ATP中活跃的化学能．写出光合作用的反应式6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$C₆H₁₂O₆++6H₂O+6O₂．
（2）甲图①-⑤的过程中，能使ADP含量增多的过程是②（写标号）．
（3）某同学为探究CO₂浓度对绿藻光合作用的影响，向乙装置中添加适量较高浓度的NaHCO₃，在短时间内，这将导致绿藻叶绿体中的C₅的含量降低（填“升高”、“不变”或“降低”）．但该同学通过实验发现，当容器内NaHCO₃溶液的浓度超过5%时，绿藻的光合作用速率急剧下降，最可能的原因是培养液浓度过高，导致绿藻细胞失水死亡．
（4）若将图乙装置一直保持图示状态，每天适宜光照12小时，几星期后，植物最终死亡，分析其原因可能是水槽内缺氧，根进行无氧呼吸，产生对细胞有害的酒精，玻璃罩内缺乏CO₂（CO₂逐渐降低），影响光合作用．

Answer 1

分析 图甲中，①表示光反应中水的光解，⑤表示暗反应中二氧化碳的固定，②表示三碳化合物的还原，③表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段．X物质是C₃，Y物质是丙酮酸．

解答 解：（1）甲图中过程①是光反应，是在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，这一过程的能量变化是光能转化成活跃的化学能．
（2）甲图①～⑤的过程中，②是暗反应过程，消耗ATP，能使ADP含量增多．
（3）在探究CO₂浓度对绿藻光合作用的影响实验中，向装置中添加适量较高浓度的NaHCO₃，短时间内二氧化碳浓度升高，五碳化合物固定二氧化碳的速率增加，其去路加快，而此时五碳化合物的来路不变，最终导致五碳化合物的下降．但该同学通过实验发现，当容器内NaHCO₃溶液的浓度超过5%时，培养液浓度过高，导致绿藻细胞失水死亡，因此绿藻的光合作用速率急剧下降．
（4）由于钟罩是密闭的，CO₂逐渐减少，光合作用原料不足；水槽内由于缺少氧气，使根无氧呼吸产生酒精，根细胞受毒害死亡；由于无机盐吸收相对较慢，溶液浓度升高，根细胞不能通过渗透作用吸收水分，使植物缺少水分，这些都是导致植物死亡的原因．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜      光能转化成ATP中活跃的化学能    6CO₂+12H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$C₆H₁₂O₆++6H₂O+6O₂ 
（2）②
（3）降低    培养液浓度过高，导致绿藻细胞失水死亡
（4）水槽内缺氧，根进行无氧呼吸，产生对细胞有害的酒精  
 玻璃罩内缺乏CO₂（CO₂逐渐降低），影响光合作用

点评 对光合作用过程中物质变化能量变化和场所、呼吸作用过程中的物质变化、影响光合作用和呼吸作用的因素及呼吸作用与光合作用之间的关系的综合理解应用并把握知识点间的内在联系是解题的关键．