Question

图一是某绿色植物细胞内部分生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图二为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答：

（1）图一中在生物膜上发生的生理过程有_________（用图中数字表示），A表示________，D表示________。

（2）据图二分析，在温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为________℃。图中_______点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（3）图二中A点时叶肉细胞中O₂的移动方向是________(用箭头和细胞器名称表示），研究者用含¹⁸O的葡萄糖追踪了根细胞有氧呼吸中的氧原子，发现其转移途径是________________。

Answer

③和④ 丙酮酸 ATP和[H]（或NADPH） 20 B、D 从叶绿体→线粒体 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳

【解析】【试题分析】

解答本题的关键是正确识图。图一中右边的细胞器能利用光能，产生O2，说明是叶绿体；左边的细胞器能消耗O2，释放CO2，说明是线粒体。因此图一是光合作用和呼吸作用的生理过程，①是有氧呼吸第一阶段，②是有氧呼吸第二阶段，③是有氧呼吸第三阶段，④是光反应，⑤是暗反应；A是丙酮酸，B是[H]，C是ADP和Pi，D是ATP和[H]。图二中的实线表示从空气中吸收的CO2量，即净光合作用量，虚线表示呼吸作用O2消耗量。据此答题。

（1）根据前面分析可知，图一中在生物膜上发生的生理过程有③有氧呼吸第三阶段和④光反应，分别在线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上进行；A表示葡萄糖在细胞质基质中经有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸； D表示在叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的ATP和[H]。

（2）净光合作用量最大时，植物积累有机物最多，产量（经济效益）最大。据图二分析，C点对应的温度是净光合作用量最大时对应的最低温度。因此，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃；光合作用制造的有机物量为实际光合作用量＝净光合作用量(从空气中吸收的CO2量)＋呼吸作用量(呼吸作用O2消耗量)，当净光合作用量＝呼吸作用量时，即图中的B、D点（两曲线的交点）所对应的情况，实际光合作用量是呼吸作用量的两倍。因此，图中B、D点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

（3）图二中A点表示净光合作用量为0，即光合作用速率＝呼吸作用速率，此时叶肉细胞中O2的移动方向是从叶绿体→线粒体；用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，含18O的葡萄糖在细胞质基质中经有氧呼吸第一阶段生成含18O的丙酮酸，后者进入线粒体，在线粒体基质中经有氧呼吸第二阶段生成含18O的二氧化碳释放出去。因此，其转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。