Question

下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸过程及其关系的图解，其中I～IV表示相关过程，a～e表示有关物质，请据图回答下列问题：

（1）I过程发生的场所为________________，I为II提供的d和e被用于II中________过程。

（2）III过程发生的场所是________。a物质可以在光合作用________阶段被消耗，可以在有氧呼吸第________阶段产生。a中的氢元素最终来源于有氧呼吸反应物__________________(填物质名称)中的氢。

（3）若为II过程提供用¹⁴C标记的c物质后，检测到¹⁴C 在光合作用中的转移途径为__________________________________（用物质和箭头表示）。图中c物质产生后进入相邻叶肉细胞中被利用至少穿过________层磷脂分子层。

（4）若为该植物提供¹⁸O标记的O₂，光照条件下放置较长时间后能在下列________（填字母）中检测到¹⁸O。

A．水       B．二氧化碳     C．葡萄糖        D．丙酮酸

Answer

叶绿体的类囊体薄膜 C3的还原 细胞质基质 光反应 三 葡萄糖和H2O 14CO2→14C3→(14CH2O) 12 ABCD

【解析】

由图可知，Ⅰ表示光反应阶段，Ⅱ表示暗反应阶段，Ⅲ表示有氧呼吸的第一阶段，Ⅳ表示有氧呼吸的二三阶段。A表示水，b表示氧气，c表示二氧化碳，d表示[H]，e表示ATP。

（1）I表示光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，I为II提供的d[H]和e即ATP被用于II暗反应中C3的还原过程。

（2）III过程属于有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质。A表示水，在有氧呼吸的第三阶段，在光反应阶段参与反应被分解成[H]和氧气。A表示水，在有氧呼吸的第三阶段产生，其中的氢来自于葡萄糖和水中的氢。

（3）若为II暗反应过程提供用14C标记的c物质即二氧化碳后，二氧化碳首先被固定成C3，C3又被还原形成葡萄糖。故可以检测到14C 在光合作用中的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。图中c物质即二氧化碳在线粒体基质中产生后，进入相邻叶肉细胞的叶绿体基质中被利用，依次要穿过线粒体（2层膜）、细胞膜（1层膜）、细胞膜（1层膜）、叶绿体（2层膜），故至少要穿过6层膜，12层磷脂分子层。

（4）若为该植物提供18O标记的O2，氧气参与有氧呼吸的第三阶段，18O可以出现在水中，含18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，18O又可以进入二氧化碳中，含18O的二氧化碳参与暗反应又可以进入葡萄糖中，含18O的葡萄糖参与有氧呼吸又可以进入丙酮酸中。故光照条件下放置较长时间后能在水、二氧化碳、葡萄糖、丙酮酸中检测到18O。故选ABCD。