Question

圖1是仙人掌類植物特殊的CO₂同化方式，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用；圖2表示不同地區A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線，請據圖分析并回答：

（1）圖1所示細胞在夜間能產生ATP的場所有

 

．該植物夜間能吸收CO₂，卻不能合成糖類等有機物的原因是

 

．
（2）圖1所示植物對應圖2中的

 

類植物（填字母），從生物進化的角度看，該特殊的CO₂同化方式是

 

的結果．
（3）圖2中的A類植物在10～16時

 

（能/不能）進行光合作用的暗反應，原因有

 

、

 

．
（4）與上午10時相比，中午12時B類植物細胞中C₅含量變化是

 

．

Answer 1

考點：有氧呼吸的過程和意義,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：本題考查光合作用和呼吸作用的過程．
圖1中所示的結構包括了細胞質基質、液泡（右上）、線粒體（右下）、葉綠體（左下）．在夜間細胞中的葉綠體不能進行光反應，故不能產生ATP；而細胞質基質和線粒體能進行細胞呼吸的相關過程，故能產生ATP．據圖1可知：CO₂在細胞質基質中轉化為蘋果酸，并暫時貯存于液泡中，蘋果酸可進入細胞質基質分解產生CO₂進入葉綠體進行光合作用．沒有光照，光反應不能進行，無法為暗反應提供[H]和ATP，故仙人掌類植物夜間不能合成糖類等有機物．
（2）圖2曲線反映的一天24h內細胞吸收CO₂的速率，其中曲線A在夜晚吸收較多，白天因氣孔關閉，不能從外界吸收CO₂，故其對應圖1中所示植物；從生物進化的角度看，該特殊的CO₂同化方式是自然選擇的結果．
（3）從圖2曲線可知A類植物在10～16時吸收CO₂速率為0，但由于該植物液泡中的蘋果酸可進入細胞質基質分解產生CO₂進入葉綠體進行光合作用，同時，該植物也可通過呼吸作用產生的CO₂進入葉綠體進行光合作用．
（4）從圖2曲線可知B植物在10點時吸收CO₂處于波峰，12點時吸收CO₂下降，故10點時C₅固定CO₂多，12點時C₅固定CO₂少，因此，中午12時B類植物細胞中C₅含量變化與上午10時細胞中C₅含量變化相比增多．

解答： 解：（1）ATP來源于光合作用和呼吸作用．夜間沒有光照，細胞只能進行呼吸作用，呼吸作用的場所是細胞質基質和線粒體．夜間沒有光照，光反應不能進行，無法為暗反應提供[H]和ATP，暗反應中C₃還原成糖類等有機物的過程不能進行．
（2）圖1中所示植物在夜晚吸收CO₂較多，白天因氣孔關閉，不能從外界吸收CO₂，與圖2中A曲線符合．從生物進化的角度看，A類植物特殊的CO₂同化方式是自然選擇．
（3）從圖2曲線可知A類植物在10～16時吸收CO₂速率為0，但由于該植物液泡中的蘋果酸能經脫羧作用釋放CO₂以及呼吸作用產生的CO₂進入葉綠體進行光合作用．
（4）從圖2曲線可知B植物在10點時吸收CO₂處于波峰，12點時吸收CO₂下降，故10點時C₅固定CO₂多，12點時C₅固定CO₂少，因此，中午12時B類植物細胞中C₅含量變化與上午10時細胞中C₅含量變化相比增加．
故答案為：
（1）細胞質基質和線粒體       沒有光照，光反應不能進行，無法為暗反應提供[H]和ATP
（2）A         自然選擇
（3）能        液泡中的蘋果酸能經脫羧作用釋放CO₂用于暗反應         呼吸作用產生的CO₂用于暗反應  
（4）增加

點評：本題以圖形為載體，考查了學生對圖形的分析和理解能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點．要注意白天既有光合作用又有呼吸作用，而夜晚只有呼吸作用．植物光合作用為呼吸作用提供氧氣，而呼吸作用為光合作用提高二氧化碳．