Question

9．景天科植物長壽花原產(chǎn)于非洲，與多數(shù)植物不同，它們的綠色組織上的氣孔夜間開放，吸收并固定CO₂，形成以蘋果酸為主的有機(jī)酸；白天則氣孔關(guān)閉，不吸收CO₂，但同時(shí)卻通過光合碳循環(huán)將從蘋果酸中釋放的CO₂還原為糖．下表表示在晴朗的數(shù)天中，測定長壽花葉片周圍空氣中CO₂濃度平均值（10^-4 g/L）的結(jié)果．
（1）由圖可知，長壽花參與CO₂轉(zhuǎn)化的細(xì)胞器除了葉綠體之外，還有線粒體和液泡（可顛倒位置缺一不可）．該植物葉片氣孔白天關(guān)閉、夜間開放，可推測其所生活地區(qū)的自然環(huán)境為高溫干旱．
（2）由圖可知，長壽花葉肉細(xì)胞在白天和夜間固定CO₂合成有機(jī)物的場所分別是葉綠體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．若以¹⁴C標(biāo)記CO₂，則在碳同化的過程中¹⁴C出現(xiàn)在葉綠體中相應(yīng)物質(zhì)的順序依次為CO₂→C₃→（CH₂O）[在CO₂、C₅、C₃、（CH₂O）中選擇，用“→”表示]．
（3）依據(jù)圖，請簡要解釋表中，列2數(shù)值低于列3數(shù)值的主要原因空氣中的CO₂被轉(zhuǎn)化為蘋果酸，儲存在液泡中．

日期	下午6點(diǎn)至次日凌晨6點(diǎn)	凌晨6點(diǎn)至下午6點(diǎn)
6.15	477	589
6.20	483	587
6.25	490	590
6.30	484	588
7.5	484	587

（4）長壽花葉肉細(xì)胞能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會互相干擾，其原因在于細(xì)胞內(nèi)存在細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) （填結(jié)構(gòu)）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：景天科植物長壽花的氣孔能在夜間打開，吸收的二氧化碳經(jīng)過一系列的反應(yīng)生成蘋果酸并儲存在液泡中，在白天氣孔幾乎完全關(guān)閉，蘋果酸從液泡中運(yùn)出并在酶的催化下生成二氧化碳并被固定．光合作用的場所是葉綠體，光合作用可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，長壽花參與CO₂轉(zhuǎn)化的細(xì)胞器主要有葉綠體、線粒體和液泡．該植物葉片氣孔白天關(guān)閉、夜間開放，可推測其所生活地區(qū)的自然環(huán)境為
高溫干旱．
（2）圖中，長壽花葉肉細(xì)胞在白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸可以釋放出二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)階段與五碳化合物結(jié)合被固定為三碳化合物．夜間氣孔開放，二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞后在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中與PEP結(jié)合生成OAA在轉(zhuǎn)化為蘋果酸而被固定．以¹⁴C標(biāo)記CO₂，¹⁴C出現(xiàn)在葉綠體中相應(yīng)物質(zhì)的順序依次為二氧化碳首先與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物，隨后三碳化合物被還原生成有機(jī)物，即CO₂→C₃→（CH₂O）．
（3）下午6點(diǎn)至次日凌晨6點(diǎn)空氣中的CO₂被轉(zhuǎn)化為蘋果酸，儲存在液泡中，所以下午6點(diǎn)至次日凌晨6點(diǎn)的數(shù)據(jù)低于凌晨6點(diǎn)至下午6點(diǎn)的．
（4）長壽花葉肉細(xì)胞內(nèi)存在細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，所以能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會互相干擾．
故答案為：
（1）線粒體和液泡（可顛倒位置缺一不可）    高溫干旱
（2）葉綠體基質(zhì)   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)    CO₂→C₃→（CH₂O）
（3）空氣中的CO₂被轉(zhuǎn)化為蘋果酸，儲存在液泡中
（4）細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用的過程等相關(guān)知識，意在強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的識記、理解與運(yùn)用．題目難度中等．