高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化关系解析

根据图示的高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化关系，现分析回答如下：

(1) 物质与生理过程的识别：

• E：在光合作用过程中，E通常代表水（H₂O），是光合作用光反应阶段的关键反应物之一。
• 6：在呼吸作用过程中，6表示有氧呼吸的第三阶段，即电子传递链（或称氧化磷酸化阶段），发生在细胞内的线粒体内膜上。

(2) 过程1的定位及相关物质：

• 过程1是光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体膜（或称光合膜）上。
• 类囊体膜上分布着多种与光合作用密切相关的物质，主要包括：光合色素（如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素）、光合系统I和II（PSI和PSII）、电子传递链组分（如质体醌、细胞色素b6f复合体）、ATP合成酶等。这些物质共同参与光能的捕获、电子传递和ATP的合成过程。

(3) ATP生成过程及过程3的场所：

• 可产生ATP的过程包括：1（光合作用光反应阶段，通过光合磷酸化产生ATP）、5（有氧呼吸第一阶段，即糖酵解阶段，在细胞质基质中净产生少量ATP）、6（有氧呼吸第三阶段，即电子传递链阶段，通过氧化磷酸化大量产生ATP）。
• 过程3是有氧呼吸的第二阶段，即三羧酸循环（或称柠檬酸循环），发生在线粒体基质中。在此阶段，丙酮酸被彻底氧化，生成CO₂、NADH、FADH₂和少量ATP。

(4) 葡萄糖彻底氧化分解的化学反应式：
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 能量（ATP）
此式总结了有氧呼吸的全过程，包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递链三个阶段，最终将葡萄糖完全分解为二氧化碳和水，并释放出大量能量储存于ATP中。