Question

15．如圖 1 是葉綠體類囊體膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的代謝過(guò)程示意圖．將長(zhǎng)勢(shì)相同的小麥幼苗分成若干等份，在不同的溫度下先暗處理 1h，測(cè)得其干重即葡萄糖量（單位：g）的變化，如圖 2 甲曲線所示，再分別置于同一光照強(qiáng)度下照射 1h，測(cè)得其干重與暗處理前的變化，如圖2乙曲線所示．回答下列問(wèn)題：
（1）圖 1 所示代謝的產(chǎn)物為[H]/NADPH、ATP、O₂．由圖 1 中可推測(cè) P₆₈₀ 和 P₇₀₀屬于葉綠素a（物質(zhì)），可以吸收光能，并在接受光的照射后被激發(fā)，釋放勢(shì)能高的電子．P₆₈₀和 P₇₀₀可用層析液試劑分離．
（2）圖 1 中 ATP（合成）酶除廣泛分布于真核細(xì)胞的葉綠體類囊體的薄膜上，還分布于真核細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜上．
（3）圖 2 甲曲線表示的生理過(guò)程是C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量（用總反應(yīng)式表示）
（4）在圖2中，A點(diǎn)和B點(diǎn)相比，光合作用速率是否相等？不相等． 原因是A點(diǎn)光合作用的速率為5g/h，B點(diǎn)光合作用的速率為9g/h；小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)光合酶的最適溫度為29℃．在此光照強(qiáng)度照射下，植物若能生長(zhǎng)，30℃條件下每天的光照時(shí)間應(yīng)高于8h．

Answer 1

分析 1、光反應(yīng)和暗反應(yīng)：

比較項(xiàng)目	光反應(yīng)	暗反應(yīng)
場(chǎng)所	基粒類囊體膜上	葉綠體的基質(zhì)
條件	色素、光、酶、水、ADP	多種酶、CO2、ATP、[H]
反應(yīng)產(chǎn)物	[H]、O2、ATP	有機(jī)物、ADP、Pi、水
物質(zhì)變化	水的光解 ATP的合成	CO2的固定 C3的還原
能量變化	光能→電能→ATP 中活躍的化學(xué)能	ATP中活躍的化學(xué)能→糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

分析曲線2，圖中甲曲線表示不同溫度下的呼吸速率，乙曲線表示呼吸作用2小時(shí)光合作用1小時(shí)后的凈積累量．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，圖 1 是葉綠體類囊體膜，該結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的光合作用的光反應(yīng)階段，光反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生水的光解以及ATP的合成兩個(gè)反應(yīng)，因此代謝的產(chǎn)物為[H]/NADPH、ATP、O₂．圖 1 中可以看出，P₆₈₀ 和 P₇₀₀能夠吸收光能，應(yīng)屬于葉綠素，并在接受光的照射后被激發(fā)，釋放勢(shì)能高的電子．不同的色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上擴(kuò)散的速度也不同，因此P₆₈₀和 P₇₀₀可用層析液分離．
（2）合成ATP的場(chǎng)所有葉綠體的基粒、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)以及線粒體內(nèi)膜，因此這些結(jié)構(gòu)中均含有ATP合成酶，即葉綠體類囊體的薄膜和線粒體內(nèi)膜上均含有ATP合成酶．
（3）圖 2甲曲線處于黑暗條件下，此時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，因此有氧呼吸的反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（4）根據(jù)題意可知，甲曲線表示不同溫度下的呼吸速率，乙曲線表示呼吸作用2小時(shí)光合作用1小時(shí)后的凈積累量，因此A的光合速率=3+1×2=5g/h，B點(diǎn)的光合速率=3+3×2=9g/h．由此可得，B點(diǎn)的光合速率最高，即小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)光合酶的最適溫度為29℃．在此光照強(qiáng)度照射下，植物若能生長(zhǎng)，表明一天的光合作用凈積累量要大于0，30℃條件下的呼吸速率為1g/h，一天呼吸作用消耗量為24g，而該溫度條件下的光合速率=1+1×2=3g/h，因此每天的光照時(shí)間應(yīng)高于8h．
故答案為：
（1）[H]/NADPH、ATP、O₂       葉綠素a（葉綠素、色素也給分）    層析液  
（2）線粒體內(nèi)膜
（3）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（4）不相等      A點(diǎn)光合作用的速率為5g/h，B點(diǎn)光合作用的速率為9g/h      29℃8h

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠掌握光合作用和有氧呼吸過(guò)程中的物質(zhì)變化，識(shí)記不同色素的功能，能夠運(yùn)用真光合速率=凈光合速率+呼吸速率的公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，屬于考綱中理解、應(yīng)用層次的考查．