Question

8．如图甲中I-V表示植物细胞某些代谢过程，a-e表示相关物质；图乙表示某天的一段时间内，该植物叶片CO₂释放量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量．请据图回答下列问题：

（1）水参与光合作用的场所是叶绿体的类囊体（基粒片层）薄膜．给植物提供H₂¹⁸O，一段时间后周围环境中检测出C¹⁸O₂，原因是有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应产生二氧化碳．水分过多会影响光合作用，这是因为土壤水分太多，根系通气不良，使根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用/影响根部对矿质元素的主动运输，从而间接影响光合作用．
（2）a与e发生反应的场所是线粒体内膜．
（3）图甲I-V过程中，能产生ATP的是Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ（用图中数字表示），在破伤风杆菌细胞中能进行的过程是Ⅴ（用图中数字表示）．
（4）要想使叶绿体内C₃的含量短时间内快速下降，可以改变的环境条件是减少CO₂或增加光照强度．
（5）图乙中B点的生物学含义是光合作用速率等于呼吸作用速率，O-D之间该植物叶片光合作用合成能有机物量为S₂+S₃（用图中字母表示）．

Answer 1

分析 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答 解：（1）水参与光合作用的光反应，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜．给植物提供H₂¹⁸O，有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应产生二氧化碳，一段时间后周围环境中检测出C¹⁸O₂．土壤水分太多，根系通气不良，根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，从而间接影响光合作用．
（2）由甲图可知，甲中Ⅰ是光合作用的光反应阶段，a是氧气，e是细胞呼吸产生的还原氢，氧气与还原氢反应生成水的场所是线粒体内膜．
（3）分析甲图可知，产生ATP的反应是光反应，有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，即图中的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，破伤风杆菌的代谢类型是异养厌氧型，所以能在细胞中进行的只能是图中的Ⅴ．
（4）不提供CO₂，则CO₂被C₅固定形成的C₃减少；增强光照，光反应产生的[H]和ATP增加，被还原的C₃增加，而CO₂被C₅固定形成C₃的过程不变，则C₃的含量将减少．因此，不提供CO₂或增强光照都会使叶绿体内C₃的含量快速下降．
（5）分析题图乙可知，B点表示光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率．O-D之闻该植物叶片光合作用合成的有机物量为S₂+S₃．
故答案为：
（1）类囊体（基粒片层）薄膜    有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应产生二氧化碳     根系供氧不足，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用/影响根部对矿质元素的主动运输（合理即可）
（2）线粒体内膜
（3）Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、ⅤⅤ
（4）减少CO₂或增加光照强度
（5）光合作用速率等于呼吸作用速率     S₂+S₃

点评 本题以图形为载体，考查了学生识图、析图和绘图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力．细胞呼吸和光合作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．影响光合作用的因素主要有：光照强度、二氧化碳浓度和温度．