Question

回答下列关于植物的新陈代谢物问题．图1示仙人掌类植物特殊的CO₂固定方式：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昼夜变化曲线．

（1）图1所示细胞在夜间能产生ATP的场所有

 

．该植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物的原因是

 

．
（2）图1所示植物对应图2中的

 

类植物（填字母）．该植物在10～16时，

 

（能/不能）进行光合作用的暗反应，原因

 

．从生物进化的角度看，形成该特殊的CO₂固定方式是

 

的结果．
（3）与上午10时相比，中午12时的B类植物细胞中的五碳化合物含量变化是

 

．
（4）研究人员将C类植物叶片放在内部温度适宜的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速度的关系，结果如图3所示．经过5小时6klx的光照，这些叶片生产的O₂量是

 

，积累有机物的量是

 

．（以上计算保留1位小数；有机物以葡萄糖计）
（5）影响a点上下移动的外界因素主要是

 

．

Answer 1

考点：细胞呼吸原理在生产和生活中的应用,影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：分析图1：细胞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）．
分析图2：图中曲线反映的一天24h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；B曲线在10-12点，由于气温过高，植物为了防止蒸腾作用散失过多的水分，将气孔关闭，导致光合速率降低．
分析图3：a点，植物只进行呼吸作用；ac段，表示呼吸速率大于光合速率；c点之后，呼吸速率小于光合速率；d点时，光合速率达到最大值．

解答： 解：（1）在夜间，植物细胞只能进行呼吸作用，因此能产生ATP的场所有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，所以植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物．
（2）图2曲线反映的一天24h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，对应图1中所示植物．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进入叶绿体光合作用．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）B植物在十点时吸收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含量比上午10时细胞中C₅含量增多．
（4）光照是6klx时，光合速率最快，此时植物每小时光合作用吸收CO₂量（真光合速率）为12+6=18mg/100cm²，即（18/44）mmol/100cm²；植物每小时从外界吸收CO₂量（净光合速率）为12mg/100cm²，即（12/44）mmol/100cm²．根据光合作用的总反应式，每消耗6mol的CO₂，就会释放6mol的O₂，合成1mol的葡萄糖，所以这些叶片5小时生产的O₂量=（18/44）×32×5≈65.5mg/100cm²；积累有机物的量=（12/44）×180×5≈40.9 mg/100cm²．
（5）a点时，植物细胞只进行呼吸作用，而影响呼吸作用的外界因素主要是温度．
故答案：（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     能  液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO₂用于暗反应，另呼吸作用产生的CO₂用于暗反应   自然选择
（3）增加
（4）65.5mg/100cm²  40.9 mg/100cm²
（5）温度

点评：本题考查结合细胞结构示意图和曲线图，考查光合作用和呼吸作用的综合应用及相关计算，意在考查考生的识图能力和分析曲线图获取有效信息的能力；理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容和计算能力．