题目内容
【题目】景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特殊的CO2固定方式:夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中(甲);白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应利用(乙)。请回答下列问题:
(1)在夜晚,叶肉细胞能产生ATP的细胞器有____________。
(2)该植物细胞进行卡尔文循环的场所是叶绿体____________;参与卡尔文循环的CO2直接来源于____________过程,被固定后生成的化合物是____________(填“C3”或“C5”)。
(3)该植物夜晚____________(能/不能)合成有机物,原因是_______________________________。
(4)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是____________________________________。
(5)研究发现,玉米固定CO2的途径类似CAM途径,若将小麦和玉米置于相同的强光、高温和干旱环境中,一段时间后,____________(小麦或玉米)生长更好,其原因是____________。
【答案】线粒体 基质 苹果酸分解和细胞呼吸(有氧呼吸) C3 不能 夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供ATP和[H] 颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构 玉米 植物在强光、高温和干旱环境中,植物大量失水导致气孔关闭,植物体内的CO2浓度会降低。小麦在较低CO2浓度时光合作用强度降低,玉米在较低浓度的CO2环境中可进行较强的光合作用,故玉米比小麦生长更好。
【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)在夜晚,叶肉细胞不能进行光合作用,能产生ATP的细胞器有线粒体。
(2)该植物细胞进行卡尔文循环的场所是叶绿体基质。从图示可以看出,参与卡尔文循环的CO2直接来源于苹果酸分解和细胞呼吸(有氧呼吸)过程。CO2与RuBP生成C3,被固定后生成的化合物是C3。
(3)夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供ATP和[H],因此该植物夜晚不能合成有机物。
(4)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构(主要由磷脂和蛋白质组成)。
(5)研究发现,玉米固定CO2的途径类似CAM途径,若将小麦和玉米置于相同的强光、高温和干旱环境中,一段时间后,玉米生长更好,其原因是植物在强光、高温和干旱环境中,植物大量失水导致气孔关闭,植物体内的CO2浓度会降低。小麦在较低CO2浓度时光合作用强度降低,玉米在较低浓度的CO2环境中可进行较强的光合作用,故玉米比小麦生长更好。。