晚安图片唯美 心语:“特殊”的光合作用

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/27 21:06:19

生命活动有共同的规律,但生物的多样性又决定了在这种共同的规律之外普遍存在着“特殊”。光合作用的过程中也体现实这种“特殊”。

    [例]景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,如图一所示;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图二所示。十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示,请回答下列问题:

     (1)白天,影响植物A光合作用强度的环境因素有       。  

    (2)植物A夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6的原因是       ,白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有                

    (3)在上午10:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物A和植物B细胞中C3含量变化的差异是      

    (4)植物A气孔开闭的特点,与其生活的环境是相适应的,推测植物A生活的环境最可能是           

    分析光合作用的暗反应中CO2的固定是CO2与C5结合形成C3的过程,这一过程不需要光,但由于暗反应需要光反应提供的[H]与ATP,在没有光的情况下暗反应是不能持续进行的。因此,植物白天有光时进行光合作用,包括CO2的固定。这是我们学习过的经典光合作用的类型。题中植物B光合作用的类型符合这种情形。

但植物A的光合作用就明显与之不同了。从题中信息可知,植物A的光合作用特点是:环境中的CO2于晚间被固定到苹果酸储存于液泡中,白天苹果酸通过脱羧释放出CO2,释放的CO2再被C5固定。

我们知道,植物叶片的气孔既是吸收CO2的通道,也是水分蒸腾的通道。A植物白天关闭气孔,说明这种植物是在炎热干旱的环境中生存的,白天关闭气孔是它保存水分的生存策略。但白天气孔闭后需要解决光合作用所需的CO2的获得问题,在进化中这类植物形成了夜间将其固定在液泡中,白天再释放的迂回策略。看似这样的光合作用方式成本高了,效率也低了,但却是植物在极端环境中进化形成的与环境相适应的光合方式。由此可见,“特殊”的光合作用其实并不特殊。

    (1)影响光合强度的环境因素包括光照强度、CO2浓度、温度、水分等,但对A植物来讲白天气孔是关闭的,CO2浓度对其没有影响。

    (2)暗反应对光反应的依赖是在C3还原的阶段,如果没有光反应的进行,C3的还原就停止,当然也就无法合成C6H12O6了。通常,白天光合作用所需要的CO2来自于细胞呼吸以及环境中吸收,但A植物白天气孔关闭不能利用大气中的CO2,而是来自于苹果酸的脱羧。

    (3)上午10时突然降低CO2的浓度,对A植物光合作用利用CO2不会产生影响,因此对C3的含量也不产生影响;但B植物可利用的CO2下降,将导致C3合成量的减少。

    (4)A植物气孔开闭的特点说明其是适应炎热干旱环境的,前面已作分析。

   答案:(1)温度、光照强度、水分等  (2)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]    苹果酸经脱羧作用释放的   呼吸作用产生的(3)植物A基本不变,植物B下降的 (4)炎热干旱

    下面的一题是2011年广东高考题,题中的蝴蝶兰的光合作用方式也是相对“特殊”的,同学们不妨试试,看能否分析得出正确的答案。

    题目:

    观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2,吸收方式以适应环境变化长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2,并贮存在细胞中。

 

      (1)依上左图分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在O~4时           (填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是         ;此时段        (填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是         ;10~16时无明显CO2吸收的直接原因是           

    (2)从上右图可知,栽培蝴蝶兰应避免           ,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当              

    (3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的              ,通过植物组织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是             

    答案:(1)有   呼吸作用合成    无   叶绿体在无光时不能合成ATP和[H]    气孔关闭   (2)长期干旱(长期缺水)   遮阴    (3)全能性     基因的选择性表达