Question

2．某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态，晚上开放．如图1表示该植物固定和还原CO₂过程，据图分析回答下列问题．

（1）如图1中的A代表的物质是C₅（或五碳化合物）；a、b表示的两个生理过程发生的场所在叶绿体的基质；C物质产生的场所是类囊体的薄膜上（基粒片层结构的薄膜上）．
（2）请观察图1比较该植物和一般植物光合作用固定CO₂不同的特点是CO₂首先被固定为C₄，根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点，推测此类植物最可能的生活环境是干旱（或沙漠）地区．
（3）植物夜晚能吸收CO₂，却不能合成（CH₂O），其原因是光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕．白昼这类植物进行光合作用所需的CO₂还可以由细胞呼吸过程产生，产生CO₂ 的总反应式为C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（4）如图2为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度．曲线a中，在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较深 （深或浅）．曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是光照强度、空气中CO₂含量（光照强度、环境温度、空气中CO₂含量）．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内温度较高．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示叶绿体的结构和功能，图示的生理过程是光合作用的暗反应阶段的物质变化，A是五碳化合物，B是三碳化合物，C是光反应产生的还原氢．图2为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度．图2曲线表示春末晴天某大棚蔬菜在不同条件下的表观光合作用强度，即净光合速率．图中可以看出，在不覆盖的情况下，中午气孔会关闭，导致二氧化碳供应不足．c曲线覆盖，并且白天还补充光照，因此光反应强，导致净光合速率高于b曲线．

解答 解：（1）由题图1可知，A是五碳化合物，B是三碳化合物；a是二氧化碳的固定，b是三碳化合物的还原，两个生理过程发生的场所在叶绿体的基质；C是还原氢，还原氢由光反应阶段产生，发生的场所是叶绿体的类囊体膜．
（2）分析题图1可知，该植物二氧化碳的固定过程是首先二氧化碳被固定为四碳化合物，再形成三碳化合物，这类植物夜间能气孔打开吸收二氧化碳，在白天温度高时气孔关闭，此类植物的特点是与干旱环境相适应的．
（3）夜间光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕，所以植物夜晚能吸收CO₂，却不能合成（CH₂O）．白昼这类植物进行光合作用所需的CO₂还可以由细胞呼吸产生，有氧呼吸的总反应式为C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（4）图2中，在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片用碘蒸气处理叶片显色深．曲线b的峰值低于曲线a，b全天盖膜，a全天不盖膜，所以膜内（棚内）空气不流动，CO₂光合消耗的大于呼吸产生的，即小于外界空气中CO₂的含量影响了暗反应，同时棚内光照强度减弱影响光反应，而温度的改变对光合作用的影响不大．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度较高．
故答案为：
（1）C₅（或五碳化合物）    基质     类囊体的薄膜上（基粒片层结构的薄膜上）
（2）CO₂首先被固定为C₄    干旱（或沙漠）地区
（3）光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕细胞呼吸    C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（4）深     光照强度、空气中CO₂含量    温度

点评 本题的知识点是光合作用过程中光反应与暗反应的关系，光合作用与活性作用的关系，C₄ 植物的特点及影响光合作用的环境因素等知识，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的理解应用是解题的关键．