Question

【題目】如圖為菠蘿葉肉細胞內的部分代謝示意圖，其以氣孔白天關閉、晚上開放的特殊方式適應干旱環境。請回答下列問題：

(1)如圖所示，PEP、OAA、RuBP(C5)、PGA(C3)、C為菠蘿葉肉細胞內的部分相關代謝物質，能參與CO2固定的有________，推測C是________。

(2)干旱條件下，菠蘿細胞白天產生CO2的具體部位是______________________________；菠蘿細胞夜間pH下降，原因是____________________________________________________。

(3)以測定CO2吸收速率與釋放速率為指標，探究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結果如下表所示。

溫度/℃	5	10	20	25	30	35
光照條件下CO2吸收速率/(mg·h－1)	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗條件下CO2釋放速率/(mg·h－1)	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

溫度在25～30℃間光合作用制造的有機物總量逐漸________(填“增加”或“減少”)。假設細胞呼吸晝夜不變，植物在30 ℃時，一晝夜中給植物光照14 h，則一晝夜凈吸收CO2的量為________ mg。

Answer 1

【答案】 PEP、RuBP 丙酮酸 細胞質基質、線粒體基質 夜間菠蘿細胞合成蘋果酸；夜間細胞呼吸產生CO2形成H2CO3 增加 19

【解析】據圖分析：圖示表示菠蘿葉肉細胞內光合作用與呼吸作用的過程，其中參與二氧化碳固定的物質主要有PEP和RuBP，物質C表示丙酮酸。據表分析，X應該為對照組。據此分析作答。

(1)據圖分析，參與二氧化碳固定的物質主要有PEP和RuBP。因為C進入線粒體參與有氧呼吸，所以C表示丙酮酸。

(2)干旱條件下菠蘿細胞水分供應不足，光合作用和有氧呼吸受阻，此時細胞還可以進行無氧呼吸，所以菠蘿細胞白天產生CO2的具體部位是細胞質基質和線粒體基質。干旱條件下因為夜間菠蘿細胞合成蘋果酸和夜間細胞呼吸產生CO2形成H2CO3,所以菠蘿細胞夜間pH值下降。

(3)植物制造的有機物為光合作用總量=凈光合作用速率+呼吸作用速率，根據表格中數據可知，25℃時總光合速率=3.7+2.3=6；30℃時總光合速率=3.5+3=6.5，故溫度在25～30℃間光合作用制造的有機物總量逐漸增加。假設呼吸速率不變，植物在30℃時，一晝夜中植物積累量為凈量（可用CO2凈量表示），吸收的CO2凈量=3.5×14-3×10=19mg。