《2025年创新设计高考总复习生物》

[典例3](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： 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起来。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生命活动。
(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，光合作用所需的CO₂由两种途径提供：苹果酸的分解和细胞呼吸。