《2025年创新思维高考总复习生物》

16. 景天酸代谢（CAM）途径属于某些植物特有的CO₂固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO₂固定于苹果酸，并储存在液泡中（甲）；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO₂，供叶绿体的暗反应（乙）。下列关于这类植物的叙述错误的是 （ ）

A. 在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体
B. 景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关
C. 给植物提供¹⁴C标记的¹⁴CO₂，¹⁴C可以出现在OAA、苹果酸、C₃和有机物中
D. 在上午某一时刻，突然降低外界的CO₂浓度，叶肉细胞中C₃的含量短时间内会降低

答案： 16.D解析:在夜晚，叶肉细胞只能通过细胞呼吸产生ATP，即产生ATP的细胞器是线粒体，A正确；具有景天酸代谢途径的植物，气孔白天关闭，可以减少蒸腾作用，夜晚气孔张开吸收CO₂，因此可以适应干旱的环境条件，B正确；晚上气孔开放，¹⁴CO₂进入细胞后在细胞质基质中与PEP结合生成OAA，然后再转化为苹果酸而被固定。白天苹果酸运出液泡后放出¹⁴CO₂，¹⁴CO₂首先与C₅结合生成C₃，随后C₃被还原生成有机物，即¹⁴CO₂→¹⁴C₃→(¹⁴CH₂O)，C正确；由于该植物白天气孔关闭，所以在上午某一时刻，突然降低外界的CO₂浓度，对于该叶肉细胞来说，其暗反应不受影响，即C₃的含量不受影响，D错误。

17.（2021·全国乙卷）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： 解析:
(1)叶肉细胞的细胞呼吸场所为细胞质基质和线粒体，光合作用场所为叶绿体，细胞呼吸和光合作用均能产生ATP，所以白天叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。据题意可知，虽然白天气孔关闭，但液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用，此外细胞呼吸释放的CO₂也可供给叶绿体，用于光合作用。
(2)该类植物生活在干旱环境中，白天气孔关闭，可以防止蒸腾作用太强而导致水分大量散失；夜晚气孔打开，可以从外界吸收CO₂，CO₂通过生成苹果酸储存在液泡中，白天时苹果酸脱羧释放出CO₂，保证了该类植物光合作用的正常进行。
(3)由题干信息可知，夜间植物甲的叶肉细胞吸收CO₂生成的苹果酸储存在液泡中，白天液泡中的苹果酸脱羧释放CO₂用于光合作用，故可推知夜间植物甲叶肉细胞液的pH小于白天叶肉细胞液的pH，故实验思路：白天和夜间每隔一定时间取干旱条件下生长的植物甲的叶片，测定叶肉细胞的pH；预期结果：植物甲叶肉细胞pH在夜间逐渐降低、白天逐渐升高。
答案:
(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞呼吸
(2)水分大量散失 光合作用
(3)实验思路：白天和夜间每隔一定时间取干旱条件下生长的植物甲的叶片，测定叶肉细胞的pH；预期结果：植物甲叶肉细胞pH在夜间逐渐降低、白天逐渐升高。