《2025年创新设计高考总复习生物》

4.(2021.全国乙卷，29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO₂固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO₂,吸收的CO₂通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用。回答下列问题:
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的
CO₂来源于苹果酸脱羧和________释放的CO₂。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止________,又能保证____________正常进行。
(3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO₂固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)__________

答案： 答案　
(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体　细胞呼吸　
(2)蒸腾作用过强导致植物失水　光合作用　
(3)实验思路：取若干长势相同的植物甲，平均分为A、B两组；将A组置于干旱条件下培养，B组置于水分充足的条件下培养，其他条件相同且适宜；一段时间后，分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果：B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化，A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。
解析　
(1)白天植物的叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体，呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知，白天储存在液泡中的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用，同时叶肉细胞也进行呼吸作用，呼吸作用释放出来的CO₂也可用于光合作用。
(2)干旱的环境中，白天气孔关闭可以降低蒸腾作用，避免植物细胞过度失水；夜间气孔打开吸收CO₂，通过生成苹果酸储存在液泡中，白天苹果酸脱羧释放的CO₂为光合作用的进行提供原料，保证了光合作用的正常进行。
(3)该实验的目的是验证植物甲在干旱环境中存在特殊的CO₂固定方式，根据题干信息可知，这类植物晚上气孔打开吸收CO₂，吸收的CO₂通过生成苹果酸储存在液泡中，推测苹果酸的存在会导致液泡中呈酸性，由白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用，可判断苹果酸脱羧释放出CO₂后液泡中酸性下降，因此实验中需要检测白天和夜晚叶肉细胞中液泡的pH。

一、网络构建 前挂后联
蛋白质、RNA 有机物 本质
催化作用 作用
①______ 特性 酶
专一性
作用条件较温和
②______ 机理
温度、pH、底物浓度、酶浓度等 影响因素
为ATP转化提供条件
为酶合成供能
元素组成:③____________
简式：A—P~P~P
转化：ATP$\underset{合成酶}{\overset{水解酶}{\rightleftharpoons }}$ADP+Pi+能量
条件
细胞代谢 产生 ATP
再生途径 细胞呼吸 人和动物等
光合作用 绿色植物、光合细菌
意义：驱动细胞生命活动的直接能源物质
总反应式
光、色素、酶等 条件
叶绿体类囊体的薄膜上 场所 光反应
水的光解和ATP、NADPH的形成 物质变化
④____________
NADPH、ATP、多种酶 条件
⑤______ 场所 暗反应
CO₂的固定、⑥______ 物质变化
光照强度、CO₂浓度、温度等 影响因素
总反应式 C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\xrightarrow{酶}$6CO₂+12H₂O+能量
场所 ⑦______ 和线粒体
有氧呼吸
C₆H₁₂O₆$\xrightarrow{酶}$2C₃H₄O₃+4[H]+能量(少量)
三个阶段 反应式 2C₃H₄O₃+6H₂O$\xrightarrow{酶}$6CO₂+20[H]+能量(少量)
24[H]+6O₂$\xrightarrow{酶}$12H₂O+能量(大量)
总反应式 C₆H₁₂O₆$\xrightarrow{酶}$2C₂H₅OH(酒精)+2CO₂+能量(少量)
或C₆H₁₂O₆$\xrightarrow{酶}$2C₃H₆O₃(乳酸)+能量(少量)
场所 ⑧______
影响因素 温度、O₂浓度、H₂O等

答案： ①高效性　②显著降低活化能　③C、H、O、N、P　④CO₂ + H₂O$\xrightarrow[叶绿体]{光能}$(CH₂O) + O₂　⑤叶绿体基质　⑥C₃的还原　⑦细胞质基质　⑧细胞质基质