Question

光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生命活动。绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系，如下图甲所示，请分析回答：

（1）甲图中X物质是______，Y物质是______。

（2）乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞可以发生的生理过程是______（写标号）。

（3）甲图中①过程是在______上进行的，发生的能量变化是______。

（4）甲图①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是______（写标号）。

（5）若将乙图装置中质量分数为1%的NaHCO₃溶液（可为植物提供CO₂）换成等量的质量分数为1%的NaOH溶液（可吸收钟罩内空气中的CO₂），则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C₃与C₅相对含量的变化情况是______。

（6）从植物细胞中提取完整的线粒体和叶绿体，制成悬浮液，分别加入2支试管中，标号为1号、2号。在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液，在2号试管中加入等量的NaHCO₃溶液，给予充足光照，观察到的现象是：1号试管______，2号试管______，其原因是______。

Answer

三碳化合物 丙酮酸 ③④ 叶绿体的类囊体膜上  光能转变成化学能储存在ATP中 ② 减少、增加 无现象 有气泡 葡萄糖不能进入线粒体中反应，叶绿体可以利用NaHCO3溶液释放的二氧化碳进行光合作用产生氧气

【解析】

试题本题结合过程图和实验装置图，综合考查学生对光合作用、细胞呼吸等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需从图示中提取信息，准确定位甲图中字母所代表的物质名称和数字所指代的生理过程，明确乙图中NaHCO3溶液可为植物提供CO2，浸泡在完全培养液中的是根细胞。在此基础上结合题意并围绕光合作用、细胞呼吸的知识对各问题进行分析解答。

(1) 分析图甲可知：物质X是三碳化合物（C3）；物质Y表示丙酮酸。

(2) 乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞为根部细胞，没有叶绿体，不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，因此可以发生的生理过程是③所示的有氧或无氧呼吸的第一阶段和④所示的有氧或无氧呼吸的第二阶段。

(3) 甲图中①过程表示光反应过程中的水在光下分解，是在叶绿体的类囊体膜上进行的，发生的能量变化是光能转变成化学能储存在ATP中。

(4) ①表示光反应过程中的水在光下分解；②表示暗反应过程中的C3的还原，需要消耗ATP水解释放的能量，使ADP含量增多；③表示有氧或无氧呼吸的第一阶段，能产生少量ATP，使ADP含量减少；④表示有氧或无氧呼吸的第二阶段，若为有氧呼吸的第二阶段则能产生少量ATP，使ADP含量减少；⑤表示暗反应过程中的CO2的固定，既不消耗ATP，也不产生ATP，因此不会导致ADP含量的变化。可见，甲图①～⑤过程中，能使ADP含量增多的过程是②。

(5) 将乙图装置中的1%的NaHCO3溶液（可为植物提供CO2）换成等量的1%的NaOH溶液，因钟罩内空气中的CO2被NaOH溶液吸收，导致CO2和C5结合形成C3的CO2固定过程受阻，所以在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中C3的相对含量减少，而C5的相对含量增加。

(6) 在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液和完整的线粒体，因缺乏将葡萄糖分解为丙酮酸的酶，因此无丙酮酸生成，而葡萄糖不能进入线粒体中反应，所以1号试管无现象。在2号试管中加入等量的NaHCO3溶液和完整的叶绿体，给予充足光照，由于叶绿体可以利用NaHCO3溶液释放的CO2进行光合作用产生氧气，因此2号试管有气泡产生。