Question

（12分）图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的特殊方式适应干旱环境。

（1）图甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO₂固定的有             ，推测C是          。

（2）干旱条件下，菠萝细胞白天产生CO₂的具体部位是        ；菠萝细胞夜间pH下降,原因是        （写出2点）。

（3）以测定CO₂吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示。

温度/℃	5	10	20	25	30	35
光照条件下CO2吸收速率/（mg﹒h^-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗条件下CO2释放速率/（mg﹒h^-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

①温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐        (增加/减少)。假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30℃时，一昼夜中给植物光照14h，则一昼夜净吸收CO₂的量为        mg。

②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，推测该植物可通过        以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是        。

Answer

（1）PEP、RuBP（缺一不得分） 丙酮酸

（2）细胞质基质、线粒体基质 夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3

（3）①增加 19 ②增加叶绿素含量 底部叶片衰老，酶活性降低

【解析】

试题分析：

（1）分析题图可知，图中有两处属于二氧化碳的固定，夜间二氧化碳与PEP结合，生成OAA，白天二氧化碳可以与RuBP结合生成PGA，因此参与固定二氧化碳的物质有PEP、RuBP；由于图中的苹果酸可以转变成C后，C进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳，因此可以推测C物质为丙酮酸。

（2）从图中可以看出白天产生二氧化碳的部位有两个：细胞质基质中苹果酸可以分解成二氧化碳，线粒体基质中丙酮酸可以分解成二氧化碳；pH下降的原因是细胞中酸性物质增多，从图中可以看出，夜间菠萝细胞合成苹果酸，另一方面，夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3。

（3）①分析表格中数据，当温度为25℃时，光合作用吸收的二氧化碳量=净光合速率+呼吸速率=3.7+2.3=6，30℃时，光合作用吸收的二氧化碳量=3.5+3=6.5，因此光合作用制造的有机物量增加；光照14小时，光合作用吸收二氧化碳的量为6.5×14=91（mg），一昼夜呼吸作用释放的二氧化碳量为3×24=72（mg），因此一昼夜净吸收的二氧化碳量为：91—72=19(mg)。

②由于植物在弱光条件下，分离出的色素带中，下面两条色素带为叶绿素a和叶绿素b，色素带较宽说明叶绿素含量增多，因此可以推测，在弱光条件下，植物会增加叶绿素含量以适应环境；同一个植株底部的叶片中衰老细胞比较多，细胞中各种酶的活性降低，因此呼吸速率减慢。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。