Question

【題目】圖1是某植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖，①--⑤表示生理過程。圖2表示該植物在不同光強度條件下（適宜溫度、CO2濃度）的光合作用速率曲線。請回答：

（1）圖1的①～④中屬于需氧呼吸的是________（填標(biāo)號），需氧呼吸的場所是 ________。

（2）圖1的①～④中屬于光合作用卡爾文循環(huán)的是________（填標(biāo)號），若12個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)，將有________個三碳糖磷酸離開此循環(huán)，該循環(huán)所消耗的ATP是在葉綠體的_______中產(chǎn)生的。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，則三碳酸含量的瞬時變化是________（填“增加”或“減少”）。三碳酸的合成速率___________(填“加快”或“減慢”或“不變”)。

（3）⑤過程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，則進(jìn)行的場所是________________________。

（4）圖2中，如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強度始終為A，則這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機物含量將____________(填“增加”或“減少”)。

（5）若用14C標(biāo)記的CO2作原料，則14C在碳反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移途徑是________________________。

（6）在供給C18O2較長時間后，能夠檢測出18O的物質(zhì)是______________。

（7）當(dāng)光照強度處于圖2中的 B點時，光合作用產(chǎn)生的O2的去向是擴散到______________。

Answer 1

【答案】①② 細(xì)胞溶膠和線粒體 ③④ 4 類囊體膜 增加 減慢 葉綠體外（細(xì)胞溶膠） 減少 CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有機物） 糖類、水、氧氣(CO2) 線粒體和細(xì)胞外

【解析】

1.卡爾文循環(huán)。循環(huán)從一個五碳分子RuBP即核酮糖二 磷酸開始，在酶的催化作用下，1分子的二氧化碳與1個RuBP結(jié)合形成 1個六碳分子， 這個六碳分子隨即分解成2個三碳分子，下一步是這個循環(huán)中的關(guān)鍵步驟，即每個三碳分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團形成1分子三碳糖，實際上是三碳糖磷酸。這是二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個糖，這樣光能就轉(zhuǎn)化為糖分子中的化學(xué)能了，三碳糖是碳反應(yīng)的產(chǎn)物。卡爾文循環(huán)中三碳糖以后的許多反應(yīng)都是為了再生RuBP，以保證此循環(huán)的不斷進(jìn)行，每3個二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)就形成6分子的三碳酸分子，這些三碳酸分子都被還原為三碳糖，其中5個三碳糖分子在卡爾文循環(huán)中經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化，再生為RuBP，從而保證卡爾文循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行，另 一個三碳糖分子則離開卡爾文循環(huán)或在葉綠體內(nèi)被利用或運到葉綠體外。

2.光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物；光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水，凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。

3.題圖分析，圖1表示需氧呼吸與光合作用的關(guān)系，其中①表示需氧呼吸的第一階段，②表示需氧呼吸的第二階段，③④表示卡爾文循環(huán)，⑤三碳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖；析圖2中曲線表示該植物在不同的光強度下的凈光合作用速率和呼吸作用速率，其中A點表等于示光的補償點，即光合作用速率等于呼吸作用速率；B點表示光的飽和點，即光合作用速率最大時的最小光照強度。

（1）圖1的①～④中屬于需氧呼吸的是①需氧呼吸的第一階段和②需氧呼吸的第二階段，需氧呼吸的場所是細(xì)胞溶膠和線粒體。

（2）圖1的③④屬于光合作用卡爾文循環(huán)。每3個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)后，將有1個三碳糖磷酸離開此循環(huán)。因此若12個CO2分子進(jìn)入該循環(huán)，將有4個三碳糖磷酸離開此循環(huán)，該循環(huán)所消耗的ATP是光反應(yīng)產(chǎn)生的，光反應(yīng)的場所是葉綠體的基粒。在其他條件不變的情況下，若突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的三碳酸減少，而CO2被C5固定形成三碳酸的過程不變，故三碳酸含量的瞬時變化是增加，隨著被還原的三碳酸減少，C5生成減少，故三碳酸的合成速率減慢。

（3）⑤過程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，則進(jìn)行的場所是葉綠體外（細(xì)胞溶膠）。

（4）圖2中，如果連續(xù)陰雨一星期，白天的光強度始終為A，則白天的凈光合作用速率為0，沒有有機物的積累，而夜間只有呼吸作用分解有機物，因此這段時間內(nèi)，該植物體內(nèi)有機物含量將減少。

（5）根據(jù)光合作用的碳反應(yīng)過程可知，若用14C標(biāo)記的CO2作原料，則14C在碳反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移途徑是CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有機物）。

（6）暗反應(yīng)利用CO2和[H]合成糖類,同時還產(chǎn)生了水，所以糖類和水中含18O，水又是光反應(yīng)的原料，所以氧氣中也有18O。水還會參與有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2，故CO2中也會有18O，故在供給C18O2較長時間后，能夠檢測出18O的物質(zhì)是糖類、水、氧氣(CO2)。

（7）當(dāng)光照強度處于圖2中的B點時，光合作用速率大于呼吸作用速率，因此光合作用產(chǎn)生的O2的去向是擴散到線粒體和細(xì)胞外。