Question

19．图1是仙人掌类植物特殊的CO₂同化方式，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，请据图分析并回答：

（1）图1所示细胞在夜间能产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体．该植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物的原因是没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP．
（2）图1所示植物对应图2中的A类植物（填字母），从生物进化的角度看，该特殊的CO₂同化方式是自然选择的结果．
（3）图2中的A类植物在10～16时能（能/不能）进行光合作用的暗反应，原因有液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO₂用于暗反应、呼吸作用产生的CO₂用于暗反应．
（4）与上午10时相比，中午12时B类植物细胞中C₅含量变化是增加．

Answer 1

分析 据图分析：图1中所示的结构包括了细胞质基质、液泡（左上）、线粒体（右下）、叶绿体（左下）．图中可以看出，CO₂在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时贮存于液泡中，苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO₂进入叶绿体进行光合作用．仙人掌类植物特殊的CO₂同化方式能够将二氧化碳储存在细胞中，在干旱导致气孔关闭时可释放用于光合作用，因此这种植物的耐旱能力较强，可对应图2中的A曲线．图2中植物B在中午时气孔关闭，导致光合速率减慢．

解答 解：（1）图1中所示的结构包括了细胞质基质、液泡（右上）、线粒体（右下）、叶绿体（左下）．在夜间细胞中的叶绿体不能进行光反应，故不能产生ATP；而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程，故能产生ATP．据图1可知：CO₂在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时贮存于液泡中，苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO₂进入叶绿体进行光合作用．没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP，故仙人掌类植物夜间不能合成糖类等有机物．
（2）图2曲线反映的一天24 h内细胞吸收CO₂的速率，其中曲线A在夜晚吸收较多，白天因气孔关闭，不能从外界吸收CO₂，故其对应图1中所示植物；从生物进化的角度看，该特殊的CO₂同化方式是自然选择的结果．
（3）从图2曲线可知A类植物在10～16时吸收CO₂速率为0，但由于该植物液泡中的苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO₂进入叶绿体进行光合作用，同时，该植物也可通过呼吸作用产生的CO₂进入叶绿体进行光合作用．
（4）从图2曲线可知B植物在10点时吸收CO₂处于波峰，12点时吸收CO₂下降，故10点时C₅固定CO₂多，12点时C₅固定CO₂少，因此，中午12时B类植物细胞中C₅含量变化与上午10时细胞中C₅含量变化相比增多．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体   没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP
（2）A   自然选择
（3）能   液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO₂用于暗反应    呼吸作用产生的CO₂用于暗反应  
（4）增加

点评 本题考查光合作用与呼吸作用，意在考查考生理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题．