Question

【題目】請閱讀下面科普短文，并回答問題：

水稻、小麥等近95%的植物的光合作用的固碳過程稱為卡爾文循環(huán)：CO2先被一個C5固定，然后很快形成兩個C3。在有關(guān)酶的催化作用下，一些C3接受ATP釋放出的能量并且被[H]還原，然后經(jīng)過一系列復(fù)雜的變化，形成糖類等有機(jī)物；另一些C3則經(jīng)過復(fù)雜的變化，又形成C5，從而使反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。

而仙人掌和多肉植物等往往生長在熱帶干旱地區(qū)，這種環(huán)境的特點(diǎn)是白天炎熱夜晚寒冷，為了生存下來，這類植物就演化出了另一種固碳方式即景天酸代謝：夜間氣孔開放，在有關(guān)酶的催化作用下，吸收的CO2被一個叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(PEP)固定，最終形成一個C4，并儲存于液泡中；白天氣孔關(guān)閉，該C4化合物則由液泡中出來，釋放出一個CO2，同時形成一個含有三個碳原子的有機(jī)酸——丙酮酸；釋放出來的CO2通過卡爾文循環(huán)轉(zhuǎn)變成糖，丙酮酸則再次在有關(guān)酶的催化作用下，轉(zhuǎn)化成PEP，PEP則可以繼續(xù)固定CO2。

（1）卡爾文循環(huán)發(fā)生的場所是____________________ 。

（2）仙人掌夜晚能吸收CO2，卻不能合成糖類等有機(jī)物的原因是_______。

（3）根據(jù)文中內(nèi)容分析，仙人掌的固碳方式對于其正常生長有什么意義？_________。

（4）請結(jié)合短文，在下面景天酸代謝過程簡圖的方框中填入適當(dāng)?shù)膬?nèi)容：

_______

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) 缺少ATP和[H] 仙人掌生長在熱帶干旱地區(qū)，白天氣孔關(guān)閉，有利于減少體內(nèi)水分散失；夜晚氣孔開放，吸收CO2供白天制造有機(jī)物，可以保證其正常生長所需營養(yǎng)和能量，是對生活環(huán)境的適應(yīng)

【解析】

光合作用的過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段：

①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜

a．水的光解：2H2O 4[H]+O2

b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP。

②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)：

a．CO2的固定：CO2+C52C3

b．三碳化合物的還原：2C3（CH2O）+C5

（1）卡爾文循環(huán)屬于光合作用的暗反應(yīng)階段，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。

（2）仙人掌夜晚能吸收CO2，但是沒有光，仙人掌不能進(jìn)行光反應(yīng)，產(chǎn)生ATP和[H]，而ATP和[H]是C3還原需要的物質(zhì)，故仙人掌夜晚能吸收CO2，卻不能合成糖類等有機(jī)物的原因是缺乏ATP和[H]。

（3）結(jié)合短文分析，仙人掌生長在熱帶干旱地區(qū)，白天氣孔關(guān)閉，有利于減少體內(nèi)水分散失；夜晚氣孔開放，吸收CO2供白天制造有機(jī)物，可以保證其正常生長所需營養(yǎng)和能量，是對生活環(huán)境的適應(yīng)，這對它的生長有積極的意義。

（4）通過短文信息，可知景天酸代謝過程：