Question

【題目】景天酸代謝（CAM）途徑屬于某些植物特殊的CO2固定方式：夜晚氣孔開放，通過一系列反應(yīng)將CO2固定于蘋果酸，并儲(chǔ)存在液泡中（甲）；白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸運(yùn)出液泡后放出CO2，供葉綠體的暗反應(yīng)利用（乙）。請(qǐng)回答下列問題：

（1）在夜晚，葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有____________。

（2）該植物細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所是葉綠體____________；參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源于____________過程，被固定后生成的化合物是____________（填“C3”或“C5”）。

（3）該植物夜晚____________（能/不能）合成有機(jī)物，原因是_______________________________。

（4）在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作葉綠體的“脂質(zhì)倉庫”，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是____________________________________。

（5）研究發(fā)現(xiàn)，玉米固定CO2的途徑類似CAM途徑，若將小麥和玉米置于相同的強(qiáng)光、高溫和干旱環(huán)境中，一段時(shí)間后，____________（小麥或玉米）生長更好，其原因是____________。

Answer 1

【答案】線粒體 基質(zhì) 蘋果酸分解和細(xì)胞呼吸（有氧呼吸） C3 不能 夜晚沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供ATP和[H] 顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu) 玉米 植物在強(qiáng)光、高溫和干旱環(huán)境中，植物大量失水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)的CO2濃度會(huì)降低。小麥在較低CO2濃度時(shí)光合作用強(qiáng)度降低，玉米在較低濃度的CO2環(huán)境中可進(jìn)行較強(qiáng)的光合作用，故玉米比小麥生長更好。

【解析】

光合作用分為兩個(gè)階段進(jìn)行，在這兩個(gè)階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應(yīng)，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑姆催^程稱為暗反應(yīng)。光合作用在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)的場(chǎng)所位于類囊體膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)。光反應(yīng)的發(fā)生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。光合作用和呼吸作用是植物兩大重要的代謝反應(yīng)，光合作用與呼吸作用的差值稱為凈光合作用。

（1）在夜晚，葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體。

（2）該植物細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。從圖示可以看出，參與卡爾文循環(huán)的CO2直接來源于蘋果酸分解和細(xì)胞呼吸（有氧呼吸）過程。CO2與RuBP生成C3，被固定后生成的化合物是C3。

（3）夜晚沒有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，因此該植物夜晚不能合成有機(jī)物。

（4）在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作葉綠體的“脂質(zhì)倉庫”，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是顆粒中的脂質(zhì)參與構(gòu)成葉綠體中的膜結(jié)構(gòu)（主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成）。

（5）研究發(fā)現(xiàn)，玉米固定CO2的途徑類似CAM途徑，若將小麥和玉米置于相同的強(qiáng)光、高溫和干旱環(huán)境中，一段時(shí)間后，玉米生長更好，其原因是植物在強(qiáng)光、高溫和干旱環(huán)境中，植物大量失水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)的CO2濃度會(huì)降低。小麥在較低CO2濃度時(shí)光合作用強(qiáng)度降低，玉米在較低濃度的CO2環(huán)境中可進(jìn)行較強(qiáng)的光合作用，故玉米比小麥生長更好。。