Question

下图表示高等植物叶肉细胞内进行的部分代谢过程，甲、乙代表物质分子。请回答下列问题：

（1）图中CO₂的固定和产生场所分别是__________；乙在细胞中的存在形式有_______________；近年来中国遭遇史上较严重雾霾天气，首先雾霾天气直接影响叶绿体中的___________（产物）产生，其次会影响暗反应的原因是___________________________。

（2）向叶肉细胞提供¹⁴CO₂，经过一段时间后含有放射性的物质有C₃和___________（用图中的物质分子回答）。向叶肉细胞提供C¹⁸O₂，结果发现，一段时间后，光合作用产生的O₂部分也会被¹⁸O标记，原因是______________________________________。

（3）该植物在8klx时达到光饱和，此时CO₂的吸收量为45mg/（100cm²叶·h）在完全黑暗中CO₂释放量为15mg/（100cm²叶·h），若要该植物一昼夜（24h）后体内有机物含量有所增加，则8klx条件下光照时间要大于____________________h。

Answer

叶绿体基质、线粒体基质 自由水和结合水 甲（ATP、[H]） 雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙CO2下降 （CH2O）、丙酮酸、CO2 C18O2中的O通过光合作用转移到H218O中，H218O又作为原料参与了光合作用 6

【解析】试题分析：熟记并理解光合作用和有氧呼吸的过程及其影响的环境因素等相关知识，在此基础上结合题意并从图示中提取信息，对各问题情境进行分析解答。

(1)分析图示可知：图中CO2固定于光合作用的暗反应阶段，产生于有氧呼吸的第二阶段，因此CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质和线粒体基质。乙表示H2O，在细胞中以自由水和结合水的形式存。甲表示ATP、[H]。雾霾天气导致光照强度降低，光反应减弱，所以直接影响叶绿体中的甲（ATP、[H]）的产生。雾霾堵塞气孔，会引起叶肉细胞间隙CO2下降，进而影响暗反应。

(2) 向叶肉细胞提供14CO2，14CO2与C5结合生成两个14C3，14C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成（14CH2O），另一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化又形成C5；生成的（14CH2O）在有氧呼吸的第一阶段被分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，并释放少量的能量，在有氧呼吸的第二阶段丙酮酸与H2O一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量。综上分析，向叶肉细胞提供14CO2，经过一段时间后含有放射性的物质有C3和（CH2O）、丙酮酸、CO2。向叶肉细胞提供C18O2，C18O2中的O通过光合作用转移到H218O中，H218O又作为原料参与了光合作用的光反应，因此一段时间后，光合作用产生的O2部分也会被18O标记。

(3)该植物在8klx时达到光饱和，此时CO2的吸收量即净光合速率＝45mg/（100cm2叶·h），在完全黑暗中CO2释放量即呼吸速率＝15mg/（100cm2叶·h）。若要该植物一昼夜（24h）后体内有机物含量有所增加，则8klx条件下光照时间要大于M小时（h），即45M－15（24－M）＞0，解得M＞6（h）。

【点睛】解决此类问题的关键是系统地全面地构建知识网络。