Question

5．线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器．请据图回答：

（1）叶肉细胞的胞间CO₂至少需要跨3层磷脂双分子层才能到达CO₂被固定的场所叶绿体基质，除此之外，参与光合作用暗反应的CO₂还可能产生于叶肉细胞的线粒体基质．
（2）当叶肉细胞处于图Ⅱ甲点状态时，可以发生图I中的哪些过程？（用图中字母表示）．
（3）适宜温度下，当叶肉细胞处于图Ⅱ中乙至丙段时，影响光合作用的主要外界因素是光照强度，当达到丁点后，限制光合作用的外界因素主要是CO₂浓度．
（4）当叶肉细胞处于图Ⅱ丙点状态时，叶绿体内消耗的CO₂来自图Ⅰ中h和b（图中字母表示）．
（5）图I物质A是丙酮酸（物质名称）．如果在图II的乙点突然停止光照，短期内叶绿体内C₃化合物的含量将会升高．
（6）在光合作用过程中，CO₂与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个．图Ⅲ为叶肉细胞中部分代谢途径示意图．
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的基质．淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由葡萄糖和果糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞．

Answer 1

分析 有氧呼吸包括三个阶段，分别在细胞质基质和线粒体两个场所中进行．光照强度对光合作用的影响：

（1）原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H]的产生，进而制约暗反应阶段．
（2）图象分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等．

解答 解：（1）叶肉细胞的胞间CO₂至少需要跨过一层细胞膜和两层叶绿体膜即3层磷脂双分子层才能到达叶绿体基质，除此之外，参与光合作用暗反应的CO₂还可能产生于叶肉细胞的线粒体基质的有氧呼吸过程．
（2）图Ⅱ中甲点时，光照强度为零，此时植物细胞只进行呼吸作用，细胞的有氧呼吸是一个消耗氧气与葡萄糖，产生二氧化碳和水的过程．
（3）图Ⅱ中的乙点为光补偿点，此时光合作用强度等于呼吸作用的强度，此时限制光合作用的因素是光照强度；而当叶肉细胞处于丁点后，随着光照强度的增加，光合作用强度不再增加，此时的限制因子为CO₂或温度或矿质营养或水等．
（4）当叶肉细胞处于图Ⅱ丙点状态时，光合作用强度大于呼吸作用强度，此时所消耗的CO₂一是细胞自身产生的，二是从外界吸收的，即图Ⅰ中的h和b．
（5）物质A来源于葡萄糖，且进入线粒体中被彻底氧化分解，故物质A是丙酮酸．如果在图Ⅱ的乙点突然停止光照，因光照强度为0，光反应无法正常进行，不能产生足够量的[H]和ATP，从而不能还原C₃化合物，但此时，CO₂固定正常形成C₃，因此会导致短期内叶绿体内C₃化合物的含量升高．
（6）淀粉合成属于暗反应过程，发生在叶绿体基质中；由题图可知，淀粉运出叶绿体时先水解成TP或六碳糖；蔗糖是由葡萄糖和果糖结合形成的二糖．
故答案为：
（1）3  叶绿体基质   线粒体基质  
（2）fgha
（3）光照强度  CO₂浓度      
（4）h和b
（5）丙酮酸  升高
（6）基质葡萄糖葡萄糖和果糖

点评 本题通过光合作用与呼吸作用来考查学生对线粒体与叶绿体功能的理解与应用．在填写生物学术语、事实时要注意尽可能用教材上的语言．