Question

【题目】生活在沙漠、高盐沼泽等环境中的多肉植物（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a、b均为气体，b发挥作用的具体场所是__________________，图中物质A为____________。

（2）若晴朗的上空出现了日全食（时长7min），与正常日照时相比，植物叶肉细胞中PGA的合成速率__________________（填“上升”、“下降”或“基本不变"）

（3）夜间瓦松能吸收CO2合成C6H1206吗？__________________。原因是__________________。

（4）若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，这种做法不合理的原因是__________________。

（5）科学家通过对绿色植物转换CO2的研究中知道；①在一定浓度范围内，绿色植物对外界CO2的转换为定值（实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用CO2释放量）；②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO2为0．6μmol/h，现用红外测量仪在恒温、不同光照下测得如下的数据（净光合量、总光合量都用葡萄糖表示）

		1．2	2．4	3．6	4．8
光照强度（klx）	1	0	0	0	0
	2	0．17	0．34	0．51	0．68

当光照强度为2klx、净光合量为0．34μmol/h时，植物从外界吸收CO2为____________μmol/h。设外界CO2浓度为12μmol/h，则该条件下绿色植物的总光合量为______________μmol/h。

Answer 1

【答案】线粒体内膜 丙酮酸（C3H4O3） 下降 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]（答“夜间CO2以苹果酸的形式储存”不给分） 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”） 2．04 1．8

【解析】

光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。

（1）图中a、b均为氧气，a扩散到细胞外，b进入线粒体，在线粒体内膜与[H]反应生成水。丙酮酸能进入线粒体参与有氧呼吸的第二阶段，图中物质A为丙酮酸。

（2）日全食是日食的一种，即在地球上的部分地点太阳光被月亮全部遮住的天文现象。若晴朗的上空出现了日全食（时长7min），与正常日照时相比，光照强度减弱，植物叶肉细胞中PGA的合成速率下降。

（3）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]，因此夜间瓦松不能吸收CO2合成C6H1206。

（4）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”）。

（5）当光照强度为2klx、净光合量为0.34μmol/h（葡萄糖积累量）时，植物从外界吸收CO2（净光合速率）为0.34×6=2.04μmol/h。实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用CO2释放量，已测得呼吸作用释放CO2为0.6μmol/h，实际光合作用消耗的CO2量=从外界吸收CO2+呼吸作用CO2释放量=2.04+0.6=2.64μmol/h，2.64=0.34×转换率+0.6，转换率为0.85，设外界CO2浓度为12μmol/h，则实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量（12）×转换率（0.85）+呼吸作用CO2释放量（0.6）=10.8，若用葡萄糖的量表示则为10.8÷6=1.8，该条件下绿色植物的总光合量，1.8μmol/h。