Question

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表示某热带地区A.B.C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，图3表示某植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2 产生总量的变化。请据图分析并回答：

（1）图1所示细胞在夜间能产生H⁺的具体场所有______________。该植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物的原因是缺少                  等物质。
（2）图1所示植物对应图2中的                  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                         的结果。
（3）图2中的A类植物在10～16时进行光合作用的暗反应，所需要的CO2有__________________。
（4）图2中的B和C植物，更适于生活在干旱缺水环境的是__________植物。
（5）分析图3可知，在光照强度为c时，该植物的光合速率_______（填大于/小于/等于）呼吸作用速率。若控制B植物幼苗的光照强度为d，且每天光照12h，再黑暗12h交替进行（假定温度保持不变），则B植物幼苗________（能/不能）正常生长。

Answer 1

（1）细胞质基质和线粒体基质   [H]和ATP  （2）A  自然选择  （3）液泡中的苹果酸经脱羧作用释放的CO2和呼吸作用产生的CO2（2分）  （4）C  （5）等于   不能

解析试题分析：（1）光合作用和呼吸作用过程中都有H+产生，夜间没有光照，植物细胞只能进行呼吸作用，有氧呼吸第一阶段和第二阶段都有H+的产生，其场所是细胞质基质和线粒体。夜间没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP，所以该植物能吸收二氧化碳但却不能将C3还原成糖类等。
（2）据图1可知：该植物在夜晚吸收CO2在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时贮存于液泡中，苹果酸可在白天进入细胞质基质分解产生CO2参与光合作用。图2曲线反映的一天24h内细胞吸收CO2的速率，其中B和C植物都表现出白天从外界大量吸收二氧化碳用于光合作用，晚上不从外界吸收二氧化碳曲线，而A在夜晚吸收较多，白天不从外界吸收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及呼吸作用产生的CO2，故该植物可利用这些二氧化碳进行光合作用。
（4）从图2可以看出，B植物12时CO2吸收速率下降，是因为12时温度较高，蒸腾作用旺盛，植物为减少水分散失而关闭气孔，进而导致二氧化碳进入减少，光合速率下降，而C植物无此现象，说明C植物更适合在干旱缺水环境中生活。
（5）图乙中光照强度为c时，单位时间内该叶肉细胞产生O2量为6单位，由a点对应的状态分析可知，细胞呼吸需要的O2量也为6单位，则此时光合速率等于呼吸速率。若光照强度为d，由产生的氧气总量为8可知此时光合所需的二氧化碳也为8，再根据呼吸速率为6，可知此时植物从外界吸收的二氧化碳量为2。则该植物每天光照12h，再黑暗12h交替进行，则一天24h的净光合速率＝12×2－12×6<0，则该植物不能正常生长。
考点：本题考查植物的光合作用和呼吸作用，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力。