Question

下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

（1） 能吸收光能的物质a分布在叶绿体的 ______________________，物质b是_______，光反应为暗反应提供的物质是[ c]___________和[ e ]__________。

（2）③、④和⑤发生的场所分别是____________、______________、________________ 。

（3）上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是__________，ATP的结构简式是____________。

（4）较强光照下，⑤过程中d的移动方向是从____________到_____________（填场所）。

（5）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是____________；假如该植物从光照条件下移到黑暗处，h量的变化是____________。

（6）如果在瓶中培养酵母菌时，测出瓶中放出二氧化碳的体积与吸收氧气的体积比为5：3，说明参与无氧呼吸所消耗的葡萄糖占全部葡萄糖的比例为__：（假设两种呼吸作用的速率相等）。

Answer

类囊体薄膜 O2 [H] ATP 细胞质基质 叶绿体基质 叶绿体的类囊体薄膜 ①②③⑤ A-P～P～P 叶绿体基质 叶绿体的类囊体薄膜 增加 增加 2/3

【解析】

据图分析可知，⑤是光反应，④是暗反应，③是有氧呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二阶段，①是有氧呼吸的第三阶段。a是色素，b是氧气，c是[H]，d是ADP，e是ATP，f是C5，g是二氧化碳，h是C3。

（1）根据以上分析可知，物质a色素分布在叶绿体的囊状结构（类囊体）的薄膜上，物质b是氧气，光反应为暗反应提供的物质是[c]是[H]和和[e]是ATP。

（2）过程③是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程④是暗反应，场所是叶绿体基质，过程⑤是光反应发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜上。

（3）上述①～⑤过程中，①②③有氧呼吸的三阶段均有ATP的产生，光合作用过程中光反应阶段能产生ATP，故图中能够产生ATP的生理过程是①②③⑤，ATP的结构简式为：A-P～P～P。

（4）较强光照下，光反应较强，故⑤过程中d代表的ADP的移动方向是从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜。

（5）在光合作用暗反应过程中，二氧化碳的固定反应中二氧化碳与C5结合生成C3，C3被还原成糖类等有机物时，既接受e[H]和cATP释放的能量，又要被e即[H]还原，突然停止二氧化碳的供应，则二氧化碳的固定反应中断，而C3的还原还在继续，则导致f C5的含量短时间内增多；如果突然停止光照，光反应停止，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故hC3的含量将增加，C5的含量将减少。

（6）酵母菌有氧呼吸的反应式为：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量；酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，反应式为C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量。测定出瓶中放出二氧化碳的体积与吸收氧气的体积比为5：3。设酵母菌进行有氧呼吸消耗的葡萄糖为X，无氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可得关系式：（6X+2Y）：6X=5：3，解得X：Y=1：2，因此参与无氧呼吸所消耗的葡萄糖占全部葡萄糖的比例为2/3。