问题标题:
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.(1)如图所示,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
问题描述:
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.
(1)如图所示,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.
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 |
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___.
李国萍回答:
(1)据图分析,参与二氧化碳固定的物质主要有PEP和RuBP.由于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.由于夜间菠萝细胞合成苹果酸;夜间细胞呼吸产生CO2形成H2CO3,所以菠萝细胞夜间pH下降.
(3)①据表分析,温度在25~30℃间光合作用光照条件下CO2吸收速率都大于黑暗条件下CO2释放速率,光合作用有有机物的积累,有机物含量逐渐增加.真正的光合作用速率=呼吸速率+表观光合作用速率,一昼夜净吸收CO2的量为14×(3.5+3)-24×3=19mg.
②绿叶中色素的分离实验中滤纸条下端两条色素表示叶绿素,根据题意,弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽,说明其叶绿素的含量增加可以增强对弱光的适应能力.由于底部叶片衰老,酶活性降低,所以同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱.
故答案为:
(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
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