Question

【题目】如图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。请回答下列问题：

(1)如图所示，PEP、OAA、RuBP(C5)、PGA(C3)、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____________________________________________________。

(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

温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐________(填“增加”或“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14 h，则一昼夜净吸收CO2的量为________ mg。

Answer 1

【答案】 PEP、RuBP 丙酮酸 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 增加 19

【解析】据图分析：图示表示菠萝叶肉细胞内光合作用与呼吸作用的过程，其中参与二氧化碳固定的物质主要有PEP和RuBP，物质C表示丙酮酸。据表分析，X应该为对照组。据此分析作答。

(1)据图分析，参与二氧化碳固定的物质主要有PEP和RuBP。因为C进入线粒体参与有氧呼吸，所以C表示丙酮酸。

(2)干旱条件下菠萝细胞水分供应不足，光合作用和有氧呼吸受阻，此时细胞还可以进行无氧呼吸，所以菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。干旱条件下因为夜间菠萝细胞合成苹果酸和夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3,所以菠萝细胞夜间pH值下降。

(3)植物制造的有机物为光合作用总量=净光合作用速率+呼吸作用速率，根据表格中数据可知，25℃时总光合速率=3.7+2.3=6；30℃时总光合速率=3.5+3=6.5，故温度在25～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加。假设呼吸速率不变，植物在30℃时，一昼夜中植物积累量为净量（可用CO2净量表示），吸收的CO2净量=3.5×14-3×10=19mg。