Question

蘆薈具有一種特殊的CO₂同化方式：夜間氣孔開放，吸收CO₂轉化成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸分解釋放CO₂參與光合作用，如圖一、圖二．芥蘭的CO₂利用過程如圖三，請據圖回答問題：

（1）蘆薈夜晚不能合成C₆H₁₂O₆，原因是缺少碳反應必需的

 

．
（2）在白天10：00點時，突然升高環(huán)境中CO₂的濃度，短時間內蘆薈和芥蘭細胞中C₃酸含量的變化分別是

 

、

 

．若白天在某時刻忽然發(fā)現蘆薈植物細胞中C₆H₁₂O₆含量增加，則可能是由于

 

 

（環(huán)境因素）造成的．
（3）蘆薈氣孔開、閉的特點是對環(huán)境的適應，推測其生活環(huán)境的特點是

 

．
（4）科學家研究了芥蘭在某溫度下光合作用強度與光照強度的關系并繪制成曲線，圖四中OD段表示在一個單位時間內光照強度從零開始均速增加并達到光飽和點，圖四中S₁、S₂、S₃表示所在部位的面積，請用圖中的S₁、S₂、S₃回答以下問題：
①一個單位時間內芥蘭呼吸作用消耗的有機物總量是

 

．
②一個單位時間內芥蘭光合作用產生的有機物總量是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析題圖：蘆薈的光合作用特點是：環(huán)境中的CO₂于晚間被固定到蘋果酸儲存于液泡中，白天蘋果酸通過脫羧釋放出CO₂，釋放的CO₂再被C₅固定．芥蘭光合作用的特點是：吸水環(huán)境中的CO₂后，直接用于光合作用暗反應．
分析曲線圖：S₁代表無光照時，呼吸作用消耗的有機物；S₃代表有光照時，呼吸作用消耗的有機物；S₂代表光合作用積累的有機物，即凈光合作用量．

解答： 解：（1）光合作用的暗反應過程不需要光，但需要光反應提供的[H]與ATP，在沒有光的情況下暗反應也是不能持續(xù)進行的．
（2）蘆薈的光合作用特點是：環(huán)境中的CO₂于晚間被固定到蘋果酸儲存于液泡中，白天蘋果酸通過脫羧釋放出CO₂，釋放的CO₂再被C₅固定．所以升高環(huán)境中CO₂濃度后，蘆薈由于氣孔關閉，不吸收二氧化碳，葉肉細胞中C₃含量基本不變；芥蘭光合作用的特點是：吸水環(huán)境中的CO₂后，直接用于光合作用暗反應，所以升高環(huán)境中CO₂濃度后，芥蘭暗反應固定的CO₂增多，導致C₃含量上升．若白天在某時刻忽然發(fā)現蘆薈植物細胞中C₆H₁₂O₆含量增加，則可能是由于溫度更接近最適溫度或光照增加造成的．
（3）蘆薈白天關閉氣孔，說明其是生存在炎熱干旱的環(huán)境中的，白天關閉氣孔是它保存水分的生存策略．
（4）從圖可知，呼吸消耗的有機物為呼吸速率與時間乘積，即S₁+S₃，光合作用產生的有機物等于凈光合作用量+呼吸消耗量，即S₂+S₃．
故答案為：
（1）ATP、NADPH
（2）蘆薈基本不變   芥蘭上升   溫度更接近最適溫度或光照增加
（3）炎熱干旱   自然選擇
（4）①S₁+S₃ ②S₂+S₃

點評：本題蘆薈和芥蘭為素材，結合題圖，考查光合作用和呼吸作用的綜合應用及影響因素，要求考生能分析題圖得出蘆薈和芥蘭光合作用特點，再結合光合作用過程，解答問題，特別是第（2）題．還要考生明確曲線圖中S₁、S₂、S₃的含義，再結合所學知識回答第（4）題．