Question

【題目】景天科植物長壽花原產于非洲，與多數植物不同，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酸；白天則氣孔關閉，不吸收CO2，但同時卻通過光合碳循環將從蘋果酸中釋放的CO2還原為糖。下表表示在晴朗的數天中，測定長壽花葉片周圍空氣中CO2濃度平均值（10-4 g/L）的結果。

（1）由圖可知，長壽花參與CO2轉化的細胞器除了葉綠體之外，還有____________。該植 物葉片氣孔白天關閉、夜間開放，可推測其所生活地區的自然環境為___________。

（2）由圖可知，長壽花葉肉細胞在白天和夜間固定CO2合成有機物的場所分別是__________________ 和____________。以14C標記CO2，則在碳同化的過程中14C出現在葉綠體中相應物質的順序依次為_______________ [在CO2、C5、C3、（CH2O）中選擇，用“→”表示]。

（3）依據左圖，請簡要解釋右表中，列2數值低于列3數值的主要原因________________。

（4）長壽花葉肉細胞能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，其原因在于細胞內存 在____________ （填結構）。

Answer 1

【答案】 線粒體和液泡 高溫干旱 葉綠體基質 細胞質基質 空氣中的CO2被轉化為蘋果酸，儲存在液泡中 細胞的生物膜系統

【解析】試題分析：（1）依題意并結合圖示分析可知：長壽花夜間吸收并固定CO2，形成的蘋果酸除了儲存在液泡中外，還在細胞質基質中轉化為丙酮酸，丙酮酸進入線粒體中被分解產生的CO2進入葉綠體中參與卡爾文循環，這說明；長壽花參與CO2轉化的細胞器除了葉綠體之外，還有線粒體和液泡。白天氣孔關閉，是由于缺水造成的，據此可推知，該植物所生活地區的自然環境為高溫干旱。

（2）結合對（1）的分析可知：長壽花葉肉細胞在白天和夜間固定CO2合成有機物的場所分別是葉綠體基質和細胞質基質。以14C標記CO2提供給長壽花，CO2在葉綠體基質中首先與C5結合生成2C3，此過程稱為CO2的固定，隨后C3利用ATP水解釋放的能量，被[H]還原為糖類（CH2O）等有機物，即在碳同化的過程中14C出現在葉綠體中相應物質的順序依次為：CO2→C3→（CH2O）。

（3） 表中列2數值和列3數值分別表示晚間和白天長壽花葉片周圍空氣中CO2濃度平均值，因晚間空氣中的CO2被轉化為蘋果酸，儲存在液泡中，所以列2數值低于列3數值。

（4）生物膜系統的功能之一是：細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。據此可知：長壽花葉肉細胞能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，其原因在于細胞內存在細胞的生物膜系統。