Question

3．如图是一组关于植物新陈代谢的示意图，请据图分析回答：

（1）物质②的形成部位是类囊体薄膜，消耗部位是叶绿体基质；当物质③充足时，影响物质②形成的主要环境因素是光照强度．
（2）当CO₂充足时，影响④过程的主要环境因素是温度，主要内部因素包括[H]和ATP含量．
（3）⑧和⑨过程能否在同一生物细胞进行？不能，人能进行哪些过程？⑦⑧（填代号）．
（4）⑦过程进行的场所是细胞质基质和线粒体，所释放的能量绝大部分以热能形式散失．
（5）在氧气充足条件下，一绿色植物晚上每小时释放CO₂二氧化碳26.4g，白天平均每小时吸收CO₂52.8g，如白天时间为14小时，则该植物一天可以积累有机物以热能形式散失g．在氧气不充足的环境中，若该植物平均每小时通过呼吸作用产生CO₂二氧化碳35.2g，消耗氧气19.2g（呼吸作用的底物是葡萄糖），则该植物的无氧呼吸类型是图中的⑨，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为：1：1．

Answer 1

分析 本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、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]的作用下还原生成淀粉等有机物．
分析图解：①水分的吸收，②ATP，③ADP+Pi，④三碳化合物的还原，⑤是二氧化碳的固定，⑥是主动运输吸收矿质元素，⑦有氧呼吸，⑧无氧呼吸产生乳酸，⑨是无氧呼吸产生酒精和二氧化碳．

解答 解：（1）图中②是ATP，是光反应的产物，其形成的场所是叶绿体的类囊体薄膜，ATP在叶绿体基质中的三碳化合物的还原过程中被消耗．②为ATP，③为ATP分解后的产物ADP和Pi，影响ATP生成的主要环境因素是光照强度．
（2）图中④是三碳化合物的还原过程，是暗反应的一部分，当CO₂充足时，影响④过程的主要环境因素是温度，而内部因素主要是光反应产生的ATP和[H]．
（3）据图分析可知，⑧无氧呼吸产生乳酸，⑨是无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，这两种无氧呼吸过程不能发生在同一植物细胞中，人能够继续有氧呼吸和
乳酸途径的无氧呼吸，即⑦⑧过程．
（4）⑦是有氧呼吸过程，发生的场所是细胞质基质和线粒体，有氧呼吸中释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分的能量转移至ATP中．
（5）植物晚上每小时释放CO₂二氧化碳26.4g，表示呼吸速率，白天平均每小时吸收CO₂52.8g，表示净光合速率，植物一天可以积累有机物=一天中的光合作用制造的有机物量-一天中的呼吸作用消耗量=（26.4+52.8）×14-26.4×24=475.2g二氧化碳．根据光合作用反应式可以计算相当于葡萄糖的量为475.2×180÷6÷44=324g．植物平均每小时通过呼吸作用产生CO₂二氧化碳35.2g，相当于0.8mmol，消耗氧气19.2g，相当于0.6mmol，有氧呼吸消耗的氧气与消耗的二氧化碳的摩尔数相等，即有氧呼吸产生的二氧化碳量为0.6mm0l，相当于0.1mmol的葡萄糖，无氧呼吸产生的二氧化碳量为0.8-0.6=0.2mmol，相当于0.1mmol的葡萄糖，所以有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1：1．
故答案为：
（1）类囊体薄膜    叶绿体基质    光照强度    
（2）温度[H]和ATP含量
（3）不能     ⑦⑧
（4）细胞质基质和线粒体    以热能形式散失
（5）324    ⑨1：1

点评 本题结合图示主要考查光合作用与呼吸作用的应用，意在强化学生对光合作用和呼吸作用的过程及相关计算的理解与应用，题目有一定的难度．