Question

图1是某植物细胞内部分物质转化示意图，①--⑤表示生理过程。图2表示该植物在不同光强度条件下（适宜温度、CO₂浓度）的光合作用速率曲线。请回答：

（1）图1的①～④中属于需氧呼吸的是________（填标号），需氧呼吸的场所是  ________。

（2）图1的①～④中属于光合作用卡尔文循环的是________（填标号），若12个CO₂分子进入该循环，将有________个三碳糖磷酸离开此循环，该循环所消耗的ATP是在叶绿体的_______中产生的。在其他条件不变的情况下，若突然停止光照，则三碳酸含量的瞬时变化是________（填“增加”或“减少”）。三碳酸的合成速率___________(填“加快”或“减慢”或“不变”)。               

（3）⑤过程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，则进行的场所是________________________。

（4）图2中，如果连续阴雨一星期，白天的光强度始终为A，则这段时间内，该植物体内有机物含量将____________(填“增加”或“减少”)。                  

（5）若用¹⁴C标记的CO₂作原料，则¹⁴C在碳反应中的转移途径是________________________。

（6）在供给C¹⁸O₂较长时间后，能够检测出¹⁸O的物质是______________。

（7）当光照强度处于图2中的 B点时，光合作用产生的O₂的去向是扩散到______________。

Answer

①② 细胞溶胶和线粒体 ③④ 4 类囊体膜 增加 减慢 叶绿体外（细胞溶胶） 减少 CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有机物） 糖类、水、氧气(CO2) 线粒体和细胞外

【解析】

1.卡尔文循环。循环从一个五碳分子RuBP即核酮糖二 磷酸开始，在酶的催化作用下，1分子的二氧化碳与1个RuBP结合形成 1个六碳分子， 这个六碳分子随即分解成2个三碳分子，下一步是这个循环中的关键步骤，即每个三碳分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团形成1分子三碳糖，实际上是三碳糖磷酸。这是二氧化碳分子进入卡尔文循环后形成的第一个糖，这样光能就转化为糖分子中的化学能了，三碳糖是碳反应的产物。卡尔文循环中三碳糖以后的许多反应都是为了再生RuBP，以保证此循环的不断进行，每3个二氧化碳分子进入卡尔文循环就形成6分子的三碳酸分子，这些三碳酸分子都被还原为三碳糖，其中5个三碳糖分子在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化，再生为RuBP，从而保证卡尔文循环继续进行，另 一个三碳糖分子则离开卡尔文循环或在叶绿体内被利用或运到叶绿体外。

2.光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物；光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水，净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。

3.题图分析，图1表示需氧呼吸与光合作用的关系，其中①表示需氧呼吸的第一阶段，②表示需氧呼吸的第二阶段，③④表示卡尔文循环，⑤三碳糖转化为葡萄糖；析图2中曲线表示该植物在不同的光强度下的净光合作用速率和呼吸作用速率，其中A点表等于示光的补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率；B点表示光的饱和点，即光合作用速率最大时的最小光照强度。

（1）图1的①～④中属于需氧呼吸的是①需氧呼吸的第一阶段和②需氧呼吸的第二阶段，需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体。

（2）图1的③④属于光合作用卡尔文循环。每3个CO2分子进入该循环后，将有1个三碳糖磷酸离开此循环。因此若12个CO2分子进入该循环，将有4个三碳糖磷酸离开此循环，该循环所消耗的ATP是光反应产生的，光反应的场所是叶绿体的基粒。在其他条件不变的情况下，若突然停止光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的三碳酸减少，而CO2被C5固定形成三碳酸的过程不变，故三碳酸含量的瞬时变化是增加，随着被还原的三碳酸减少，C5生成减少，故三碳酸的合成速率减慢。

（3）⑤过程形成的葡萄糖如果合成蔗糖，则进行的场所是叶绿体外（细胞溶胶）。

（4）图2中，如果连续阴雨一星期，白天的光强度始终为A，则白天的净光合作用速率为0，没有有机物的积累，而夜间只有呼吸作用分解有机物，因此这段时间内，该植物体内有机物含量将减少。

（5）根据光合作用的碳反应过程可知，若用14C标记的CO2作原料，则14C在碳反应中的转移途径是CO2 →（六碳分子）→三碳酸→三碳糖→（RuBP）（有机物）。

（6）暗反应利用CO2和[H]合成糖类,同时还产生了水，所以糖类和水中含18O，水又是光反应的原料，所以氧气中也有18O。水还会参与有氧呼吸的第二阶段产生CO2，故CO2中也会有18O，故在供给C18O2较长时间后，能够检测出18O的物质是糖类、水、氧气(CO2)。

（7）当光照强度处于图2中的B点时，光合作用速率大于呼吸作用速率，因此光合作用产生的O2的去向是扩散到线粒体和细胞外。