专题特训　光呼吸、C4植物等特殊代谢类型(选做)(教师独具).DOCX

专题特训光呼吸、C4植物等特殊代谢类型(选做)(教师独具)

(时间：30分钟)

1.(2024·西安铁一中质检)光合作用中，有一种特殊的固定CO2和节省水的类型。菠萝、仙人掌和许多肉质植物都进行这种类型的光合作用，这类植物统称为CAM植物，其特别适应干旱地区，特点是气孔夜晚打开，白天关闭。如图为菠萝叶肉细胞内的部分代谢途径(CAM途径)示意图，图中苹果酸是一种酸性较强的有机酸。据图分析下列问题：

(1)据图分析，推测图中叶肉细胞右侧a过程的活动发生在________(填“白天”或“夜晚”)，理由是_________________________________________________。

菠萝在夜晚吸收的CO2，能否立即用来完成图中叶肉细胞左侧的生命活动？________(填“能”或“不能”)，分析原因为______________________。

(2)图中苹果酸通过过程a运输到液泡内，又会通过过程b运出液泡进入细胞质，推测过程b发生在________(填“白天”或“夜晚”)。过程a具有的生理意义是

________________________________________________(写出两个方面即可)。

(3)长期在强光照、高温、缺水等逆境胁迫下，以菠萝为代表的CAM植物形成了适应性机制：夜晚气孔开放有利于________，白天气孔关闭，有利于_____________，

且可以通过_________________________________________________________获得光合作用暗反应所需的CO2。

答案(1)夜晚题图中叶肉细胞右侧a过程显示CO2进入细胞并转变成苹果酸储存在液泡中，夜间气孔打开，细胞才能完成此项活动不能夜晚没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够的ATP和NADPH

(2)白天一方面促进CO2的吸收，另一方面避免苹果酸降低细胞质基质的pH，影响细胞质基质内的反应

(3)从外界吸收CO2降低蒸腾作用，减少水分散失苹果酸的分解和细胞呼吸

解析(1)夜晚气孔开放，CO2进入细胞并转变成苹果酸储存在液泡中。夜晚没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够的ATP和NADPH，因此夜晚不能进行题图中细胞左侧的光合作用。

(2)白天时，苹果酸运出液泡，在细胞质中分解产生CO2来进行暗反应。夜间气孔开放，从外界吸收的CO2与PEP发生系列反应生成苹果酸，及时通过过程a将苹果酸运进液泡中的生理意义包括两方面：一方面促进CO2的吸收，另一方面避免苹果酸降低细胞质基质的pH，影响细胞质基质内的反应。

(3)夜间气孔开放，有利于从外界吸收CO2，白天气孔关闭，有利于降低蒸腾作用，减少水分散失。干旱、光照充足的环境中，菠萝光合作用大于呼吸作用，光合作用暗反应所需的CO2由两种途径提供：苹果酸的分解和细胞呼吸。

2.自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题：

(1)如图是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种________酶，该酶比Rubisco对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应______________的环境。

(2)由图可知，C4植物是在不同________进行CO2的固定，而CAM植物是在不同________进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？________(填“能”或“不能”)，可能的原因是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案(1)PEP羧化低二氧化碳浓度(2)细胞时间不能没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供充足的ATP和NADPH

解析(1)C4植物和CAM植物固定二氧化碳的酶比C3植物多了一种，即PEP羧化酶。该酶比Rubisco对二氧化碳的亲和力大且不与氧气亲和，因此具有该酶的植物更能适应低二氧化碳浓度的环境。(2)由图可知，C4植物是在不同细胞中进行二氧化碳的固定，而CAM植物是在不同的时间进行二氧化碳的固定。典型的CAM植物在夜晚吸收的二氧化碳不能立即用于C3途径，因为没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供充足的ATP和NADPH。

3.(2024·黑龙江六校联考)不同植物的光合作用过程有所不同，图1是三种不同类型植物的CO2同化