Question

【題目】下圖表示高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的部分代謝過程，甲、乙代表物質(zhì)分子。請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖中CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是__________；乙在細(xì)胞中的存在形式有_______________；近年來中國遭遇史上較嚴(yán)重霧霾天氣，首先霧霾天氣直接影響葉綠體中的___________（產(chǎn)物）產(chǎn)生，其次會(huì)影響暗反應(yīng)的原因是___________________________。

（2）向葉肉細(xì)胞提供14CO2，經(jīng)過一段時(shí)間后含有放射性的物質(zhì)有C3和___________（用圖中的物質(zhì)分子回答）。向葉肉細(xì)胞提供C18O2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一段時(shí)間后，光合作用產(chǎn)生的O2部分也會(huì)被18O標(biāo)記，原因是______________________________________。

（3）該植物在8klx時(shí)達(dá)到光飽和，此時(shí)CO2的吸收量為45mg/（100cm2葉·h）在完全黑暗中CO2釋放量為15mg/（100cm2葉·h），若要該植物一晝夜（24h）后體內(nèi)有機(jī)物含量有所增加，則8klx條件下光照時(shí)間要大于____________________h。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì) 自由水和結(jié)合水 甲（ATP、[H]） 霧霾堵塞氣孔，會(huì)引起葉肉細(xì)胞間隙CO2下降 （CH2O）、丙酮酸、CO2 C18O2中的O通過光合作用轉(zhuǎn)移到H218O中，H218O又作為原料參與了光合作用 6

【解析】試題分析：熟記并理解光合作用和有氧呼吸的過程及其影響的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合題意并從圖示中提取信息，對(duì)各問題情境進(jìn)行分析解答。

(1)分析圖示可知：圖中CO2固定于光合作用的暗反應(yīng)階段，產(chǎn)生于有氧呼吸的第二階段，因此CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。乙表示H2O，在細(xì)胞中以自由水和結(jié)合水的形式存。甲表示ATP、[H]。霧霾天氣導(dǎo)致光照強(qiáng)度降低，光反應(yīng)減弱，所以直接影響葉綠體中的甲（ATP、[H]）的產(chǎn)生。霧霾堵塞氣孔，會(huì)引起葉肉細(xì)胞間隙CO2下降，進(jìn)而影響暗反應(yīng)。

(2) 向葉肉細(xì)胞提供14CO2，14CO2與C5結(jié)合生成兩個(gè)14C3，14C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，一些接受能量并被還原的C3經(jīng)過一系列變化形成（14CH2O），另一些接受能量并被還原的C3經(jīng)過一系列變化又形成C5；生成的（14CH2O）在有氧呼吸的第一階段被分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，并釋放少量的能量，在有氧呼吸的第二階段丙酮酸與H2O一起被徹底分解生成CO2和[H]，釋放少量的能量。綜上分析，向葉肉細(xì)胞提供14CO2，經(jīng)過一段時(shí)間后含有放射性的物質(zhì)有C3和（CH2O）、丙酮酸、CO2。向葉肉細(xì)胞提供C18O2，C18O2中的O通過光合作用轉(zhuǎn)移到H218O中，H218O又作為原料參與了光合作用的光反應(yīng)，因此一段時(shí)間后，光合作用產(chǎn)生的O2部分也會(huì)被18O標(biāo)記。

(3)該植物在8klx時(shí)達(dá)到光飽和，此時(shí)CO2的吸收量即凈光合速率＝45mg/（100cm2葉·h），在完全黑暗中CO2釋放量即呼吸速率＝15mg/（100cm2葉·h）。若要該植物一晝夜（24h）后體內(nèi)有機(jī)物含量有所增加，則8klx條件下光照時(shí)間要大于M小時(shí)（h），即45M－15（24－M）＞0，解得M＞6（h）。