Question

【題目】生活在沙漠、高鹽沼澤等進(jìn)水受限的環(huán)境中的多肉植物（如仙人掌、瓦松等）， 為適應(yīng)環(huán)境它們夜間氣孔開放，白天氣孔關(guān)閉，以一種特殊的方式固定CO2，使光合作用最大化，下圖為瓦松部分細(xì)胞的生理過(guò)程模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）圖中物質(zhì)A為__________，酶1和酶2分別位于__________和__________。

（2）夜間瓦松能吸收CO2合成C6H12O6嗎？____________________，原因是____________________。

（3）夜間瓦松的細(xì)胞液pH通常會(huì)下降，請(qǐng)據(jù)圖分析原因：____________________。

（4）某同學(xué)將一株瓦松置于密閉裝置內(nèi)進(jìn)行遮光處理，用CO2傳感器測(cè)定裝置中 CO2的變化速率，以此作為該植物的呼吸速率，這種做法是否合理___________，原因是____________________。

Answer 1

【答案】丙酮酸（C3H4O3） 葉綠體基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 不能 沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H] 夜間氣孔開放，葉肉細(xì)胞可以從外界吸收CO2轉(zhuǎn)化為蘋果酸，再運(yùn)輸至液泡，使細(xì)胞液pH降低 不合理 因?yàn)槎嗳庵参镌谡诠鈼l件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸（呼吸作用）產(chǎn)生CO2的同時(shí)也吸收CO2用于合成蘋果酸，所以容器內(nèi)CO2的變化速率作為該植物的呼吸速率不合理（“吸收CO2用于合成蘋果酸”）

【解析】

根據(jù)題干信息和圖形分析，夜晚沒(méi)有光照，不能進(jìn)行光合作用，但是植物細(xì)胞中的PEP可以與二氧化碳反應(yīng)生成OAA ，進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天蘋果酸由液泡進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解產(chǎn)生二氧化碳和物質(zhì)A，其中二氧化碳進(jìn)入葉綠體參與光臺(tái)作用暗反應(yīng)，而物質(zhì)A進(jìn)入線粒體反應(yīng)生成二 氧化碳供葉綠體使用，說(shuō)明物質(zhì)A是丙酮酸。

（1）根據(jù)以上分析已知，圖中物質(zhì)A是丙酮酸；據(jù)圖分析，酶1催化CO2固定的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，酶2催化CO2固定的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

（2）夜晚多肉植物能吸收CO2，但是不能合成C6H12O6，原因是沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H]。

（3）據(jù)圖分析可知，夜間氣孔開放，葉肉細(xì)胞可以從外界吸收CO2轉(zhuǎn)化為蘋果酸，再運(yùn)至液泡，使細(xì)胞液pH 降低。

（4）某同學(xué)將多肉植物置于密閉容器內(nèi)進(jìn)行遮光處理，測(cè)定容器內(nèi)CO2的增加量，并以單位時(shí)間內(nèi)CO2的增加量作為該植物的呼吸速率。這種做法不合理，原因是多肉植物在遮光條件下可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸（呼吸作用）產(chǎn)生CO2，但同時(shí)也能夠吸收CO2并固定在蘋果酸（四碳化合物）中，所以以容器內(nèi)單位時(shí)間CO2的增加量作為該植物的呼吸速率不合理。