Question

双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。图1是蚕豆叶细胞的气孔开闭情况示意图，图2是保卫细胞以葡萄糖为底物进行需氧呼吸的过程模式图，图3是保卫细胞影响气孔开闭的一些生理过程示意图，请回答：

（1）由图1可推知，保卫细胞内能够产生ATP的场所有             。图2中物质4是      ，物质6是         ，产生ATP最多的反应发生的场所是              。

（2）从图3中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是            。保卫细胞吸水膨胀到一定程度时水分出入平衡，制约其继续吸水的细胞结构是           。

（3）夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞        （吸水/失水），将导致叶肉细胞C₃的含量     （增加/减少）。

（4）将蚕豆叶片放入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液中，气孔会          （张开/关闭）；将其放入pH=7的某溶液中（此pH有利于淀粉酶活性增高），气孔会         （张开/关闭）。

Answer

（1）细胞质基质、线粒体、叶绿体 水 氧气 线粒体内膜

（2）光照 细胞壁

（3）失水 减少 （4）关闭 张开

【解析】（1）由图1可推知，保卫细胞内含有叶绿体，可以通过光合作用和呼吸作用合成ATP，故能够产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体；图2中物质2为丙酮酸，丙酮酸水解的过程需水的参与，故物质4是水，物质6是氧气，参与有氧呼吸的第三阶段；产生ATP最多的反应是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜。

（2）从图3中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是光照；细胞壁的伸缩性比较小，它具有支持和保护的作用。细胞吸水膨胀到一定程度，由于细胞壁不能再进一步胀大，制约细胞继续吸水。

（3）夏季中午保卫细胞失水导致气孔关闭，从而导致二氧化碳吸收也减少，而二氧化碳吸收减少可影响二氧化碳的固定，导致叶肉细胞中C3的含量减少。

（4）将蚕豆叶片放入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液中，保卫细胞发生渗透失水，气孔关闭；将其放入pH=7的某溶液中，由于此pH有利于淀粉酶活性增高，所以会使细胞的渗透压增高，细胞发生渗透吸水，气孔会张开。

【考点定位】ATP在能量代谢中的作用、细胞呼吸、光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素、细胞的吸水和失水

【名师点睛】1．ATP的再生和利用

2．自然环境中植物光合作用曲线各点含义及形成原因分析：

夏季一昼夜CO2吸收和释放变化曲线

a点：温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。

b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。

bc段：光合速率小于呼吸速率。

c点：光合速率等于呼吸速率。

ce段：光合速率大于呼吸速率。

d点：光照强度过大，部分气孔关闭，出现“午休”现象。

e点：下午光照减弱，光合速率等于呼吸速率。

ef段：光合速率小于呼吸速率。

fg段：没有光照，停止光合作用，只进行细胞呼吸。