Question

20．菠萝等植物以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方法适应干旱环境，如图1为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，分析回答下列问题：

（1）图1所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO₂固定的有PEP和RuBP，推测C物质最可能是丙酮酸．
（2）CO₂+RuBP→PGA的过程发生的场所是叶绿体基质．
（3）干旱条件下，菠萝叶肉细胞白天进行光合作用时所需CO₂的来源有有氧呼吸（线粒体）和苹果酸的分解；若白天施用某种药物促进苹果酸分解，则光补偿点将降低（填“升高”“降低”或“基本不变”）．
（4）图2甲表示菠萝的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量．图2乙表示菠萝植株光合速率与光照强度的关系．
①图甲中O₂产生总量可代表作用速率总光合（填“总光合”、“净光合”、“呼吸”）．CO₂释放量主要与光合作用与呼吸作用生理过程有关．图甲中b光照强度时，叶肉细胞中O₂产生总量为3，则叶绿体固定CO₂的量为3．
②图乙中f点光照强度时，菠萝叶肉细胞中，光合速率呼吸速率大于（“大于”、“小于”或“等于”）．若适当提升CO₂浓度，g点会向右上移动．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，菠萝等植物以气孔白天关闭，其光合作用的二氧化碳来源于苹果酸和细胞呼吸，夜间气孔开放吸收的二氧化碳可以合成苹果酸．
图2中，图甲中，a光照条件下，细胞释放二氧化碳，不产生氧气，此时细胞只进行呼吸作用；b光照条件下释放的二氧化碳与氧气的产生总量相等，说明光合作用小于呼吸作用；c、d过程细胞不再释放二氧化碳，说明光合作用大于呼吸作用．
图乙是光合作用强度随光照强度变化的曲线，e点无光照强度，此时细胞只进行呼吸作用，f点是光的补偿点，此时光合作用与呼吸作用强度相等，g点是光的饱和点，g点以后限制光合作用强度的因素不再是光照强度．

解答 解：（1）结合图示分析可知，参与CO₂固定的有两个结构：细胞质基质，叶绿体．在细胞质基质中，CO₂与PEP结合生成OAA；在叶绿体中，CO₂与RuBP生成PGA；所以能参与CO₂固定的物质有PEP和RuBP．其中物质C能进入线粒体被氧化分解，极可能是丙酮酸．
（2）二氧化碳与RuBP反应的过程是光合作用的暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质．
（3）据图分析，干旱条件下菠萝细胞白天光合作用需要的二氧化碳来源于苹果酸和其自身细胞呼吸．白天提高环境中的CO₂浓度，则光的补偿点将降低．
（4）①图甲中O₂产生总量可代表总光合作用速率．二氧化碳的释放量与光合作用与呼吸作用有关．图甲中，b光照条件下释放的二氧化碳与氧气的产生总量相等，叶肉细胞中O₂产生总量为3，则叶绿体固定CO₂的量为3．
②图乙中，f点是光的补偿点，此时整个植株的光合作用与呼吸作用强度相等，但由于植物体内还有许多不能进行光合作用的细胞在进行呼吸作用，所以此时叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用．适当提升CO₂浓度，光合作用增强，g点会向右上方移动．
故答案为：
（1）PEP和RuBP     丙酮酸
（2）叶绿体基质
（3）有氧呼吸（线粒体）和苹果酸的分解     降低
（4）①总光合    光合作用与呼吸作用   3
②大于  右上

点评 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生分析识图能力，理论结合实际的综合分析，解决实际问题的能力以及正确运用生物学术语进行表达生物学现象的能力．