Question

下图中，甲表示某植物叶肉细胞的部分代谢过程，数字代表物质，字母代表细胞器．乙表示该植物叶片O₂吸收量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量．据图回答下列问题：

（1）图甲中，物质②进入细胞的方式是

 

，物质②在b结构中的

 

处参与反应；物质③表示

 

；物质④在c结构中的

 

处参与反应．
（2）图甲中，在b结构中有一种特殊蛋白质，既能协助[H⁺]跨膜运输，又能促进腺苷三磷酸的合成，这种特殊蛋白质是

 

．
（3）若已知该植物光合作用最适温度为25℃，图乙为CO₂浓度一定，环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度（每平方米植物叶片每小时O₂吸收量表示）．
①图乙中的A点时，图甲中能产生ATP的细胞器有

 

（填字母）；图乙B点时，叶绿体中ADP的移动方向是

 

；当光照强度处于图乙中0-D间，该植物叶片光合作用有机物的净积累量为

 

．
②当光照强度处于图乙中的D点时，该植物每平方米叶片每小时通过光合作用能合成有机物（葡萄糖）

 

克；当光照强度处于图乙中D点时，图甲的结构b中所产生的“物质④”的去向是

 

．
③请绘出环境温度为25℃时该植物光合速率（每平方米植物叶片每小时通过光合作用吸收的CO₂量表示）随光照强度变化的曲线（请注意光照强度分别为B、D时光合速率）．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析图A：a为液泡、b是叶绿体、c是线粒体；①～④依次是CO₂、H₂O、丙酮酸、O₂．
分析图乙：图乙表示该植物叶片O₂吸收量随光照强度变化的曲线，S代表有机物量．A点时，植物只进行呼吸作用；AB段，植物同时进行呼吸作用和光合作用，且呼吸速率大于光合速率；B点时，呼吸速率等于光合速率；B点之后，呼吸速率小于光合速率；C点时，光合速率达到最大值．其中S1表示O-B段有机物的净消耗量，S2表示B-D段有机物的积累量；S3表示B-D段有机物的消耗量．

解答： 解：（1）物质②是H₂O，其进入细胞的方式是自由扩散；在光合作用过程中，水在光反应阶段参与反应，场所在类囊体膜上；物质③是丙酮酸；物质④是O₂，参与有氧呼吸的第三阶段，场所在线粒体内膜．
（2）在叶绿体中有ATP合成酶（复合体），该蛋白质既能协助[H⁺]跨膜运输，又能促进腺苷三磷酸的合成．
（3）①能产生ATP的结构有：细胞质基质、线粒体和叶绿体．图乙中的A点时，植物细胞只能进行呼吸作用，因此产生ATP的细胞器只有线粒体，即图甲中的c结构；图乙B点时，光合作用暗反应阶段（场所在叶绿体基质）消耗ATP而产生的ADP，提供给光反应阶段（场所在类囊体膜），用于ATP的合成，所以叶绿体中ADP的移动方向是叶绿体基质向类囊体膜移动；图乙中，S1表示O-B段有机物的净消耗量，S2表示B-D段有机物的积累量；S3表示B-D段有机物的消耗量．所以0-D间，该植物叶片光合作用有机物的净积累量为S2-S1．
②当光照强度处于图乙中的D点时，该植物每平方米叶片每小时释放氧气量为5+12=17mmol．根据光合作用的总反应式，每释放6mmol氧气，要消耗1mmol葡萄糖，所以该植物每平方米叶片每小时通过光合作用能合成（17/6）mmol葡萄糖（葡萄糖的摩尔质量是180g/mol），即（17/6）÷1000mol×180g/mol=0.51克；当光照强度处于图乙中D点时，光合速率大于呼吸速率，所以叶绿体产生的O₂除了扩散到同一细胞的线粒体用于呼吸作用外，还有部分扩散到细胞外．
③环境温度为25℃时该植物光合速率（每平方米植物叶片每小时通过光合作用吸收的CO₂量表示）随光照强度变化的曲线与图乙中曲线呈轴对称．
故答案：（1）渗透作用（被动运输）         类囊体膜   丙酮酸   线粒体内膜；
（2）ATP合成酶（复合体）
（3）①C         叶绿体基质向类囊体膜移动          S2-S1
    ②0.51      扩散到同细胞内（用于线粒体的呼吸作用）和细胞外     ③图略

点评：本题考查光合作用和呼吸作用过程、光合作用和呼吸作用的综合应用及计算，意在考查考生的识图能力和分析曲线图的能力；能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容．