Question

4．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B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]的具体场所有细胞质基质和线粒体基质．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[H]和ATP等物质．
（2）图1所示植物对应图2中的A类植物（填字母），从生物进化的角度看，该特殊的CO₂同化方式是自然选择的结果．
（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来源于液泡中的苹果酸经脱羧作用释放的二氧化碳、呼吸作用产生的二氧化碳．
（4）分析图3可知，在光照强度为c时，该植物的光合速率等于（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植物幼苗不能（能/不能）正常生长．
（5）图2中B植物10-12时、16-18时光合速率下降的原因是否相同否（是/否），其中10-12时光合速率下降的原因是温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足．

Answer 1

分析 据图分析：图1中所示的结构包括了细胞质基质、液泡（左上）、线粒体（右下）、叶绿体（左下）．图中可以看出，CO₂在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时贮存于液泡中，苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO₂进入叶绿体进行光合作用．仙人掌类植物特殊的CO₂同化方式能够将二氧化碳储存在细胞中，在干旱导致气孔关闭时可释放用于光合作用，因此这种植物的耐旱能力较强，可对应图2中的A曲线．图2中植物B在中午时气孔关闭，导致光合速率减慢．

解答 解：（1）在夜间细胞中的叶绿体不能进行光合作用，故不能产生ATP；而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程，故能产生ATP．该植物夜间能吸收CO₂，但无法进行光反应生成[H]和ATP参与暗反应，所以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，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，这是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进入叶绿体进行光合作用．
（4）图3中，c点表示的是净光合速率，此时的净光合速率等于夜间的呼吸速率，则白天净储存的有机物正好满足晚上的呼吸消耗，B植物幼苗不能正常生长．
（5）图2中B植物10-12时、16-18时光合速率下降的原因不相同，前者是因为温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足，后者是因为光照减弱导致光合作用下降．
故答案为：
（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二氧化碳    呼吸作用产生的二氧化碳
（4）等于    不能
（5）否   温度过高，气孔关闭，二氧化碳供应不足

点评 本题考查光合作用与呼吸作用，意在考查考生理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题．