题目内容
【题目】生活在沙漠、高盐沼泽等进水受限的环境中的多肉植物(如仙人掌、瓦松等), 为适应环境它们夜间气孔开放,白天气孔关闭,以一种特殊的方式固定CO2,使光合作用最大化,下图为瓦松部分细胞的生理过程模式图,请据图回答:
(1)图中物质A为__________,酶1和酶2分别位于__________和__________。
(2)夜间瓦松能吸收CO2合成C6H12O6吗?____________________,原因是____________________。
(3)夜间瓦松的细胞液pH通常会下降,请据图分析原因:____________________。
(4)某同学将一株瓦松置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2传感器测定装置中 CO2的变化速率,以此作为该植物的呼吸速率,这种做法是否合理___________,原因是____________________。
【答案】丙酮酸(C3H4O3) 叶绿体基质 细胞质基质 不能 没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H] 夜间气孔开放,叶肉细胞可以从外界吸收CO2转化为苹果酸,再运输至液泡,使细胞液pH降低 不合理 因为多肉植物在遮光条件下进行细胞呼吸(呼吸作用)产生CO2的同时也吸收CO2用于合成苹果酸,所以容器内CO2的变化速率作为该植物的呼吸速率不合理(“吸收CO2用于合成苹果酸”)
【解析】
根据题干信息和图形分析,夜晚没有光照,不能进行光合作用,但是植物细胞中的PEP可以与二氧化碳反应生成OAA ,进一步反应产生苹果酸储存在液泡中;白天苹果酸由液泡进入细胞质基质分解产生二氧化碳和物质A,其中二氧化碳进入叶绿体参与光台作用暗反应,而物质A进入线粒体反应生成二 氧化碳供叶绿体使用,说明物质A是丙酮酸。
(1)根据以上分析已知,图中物质A是丙酮酸;据图分析,酶1催化CO2固定的场所是叶绿体基质,酶2催化CO2固定的场所是细胞质基质。
(2)夜晚多肉植物能吸收CO2,但是不能合成C6H12O6,原因是没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]。
(3)据图分析可知,夜间气孔开放,叶肉细胞可以从外界吸收CO2转化为苹果酸,再运至液泡,使细胞液pH 降低。
(4)某同学将多肉植物置于密闭容器内进行遮光处理,测定容器内CO2的增加量,并以单位时间内CO2的增加量作为该植物的呼吸速率。这种做法不合理,原因是多肉植物在遮光条件下可以进行细胞呼吸(呼吸作用)产生CO2,但同时也能够吸收CO2并固定在苹果酸(四碳化合物)中,所以以容器内单位时间CO2的增加量作为该植物的呼吸速率不合理。