1.菠萝植株的叶肉细胞在干旱条件下有一个很特殊的CO2同化方式,夜间气孔开放,吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图甲所示。表乙是在土壤中不同含水量的条件下,测得的菠萝植株的部分生理特征。根据相关内容回答下列问题:
(1)图甲中,能参与CO2固定的物质有____________。PGA即暗反应中的________。
(2)干旱条件下,白天当光照、温度等适宜时,菠萝叶肉细胞的光合速率最可能________(填“小于”“等于”或“大于”)呼吸速率,说明原因:___________________
________________________________________________________________________。
(3)干旱条件下,菠萝叶肉细胞夜间pH会有所下降,原因是________________________________________________________________________。
(4)表乙中X组起________作用。据表分析,在干旱环境条件下,菠萝产量会降低,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由图甲分析可知,参与CO2固定的有两个结构:细胞质基质和叶绿体。在细胞质基质中,CO2与PEP结合生成OAA;在叶绿体中,CO2与RuBP结合生成PGA。分析图甲中PGA所处的位置及参与的反应可知,PGA即C3。(2)由于干旱条件下,白天菠萝植株叶肉细胞的气孔关闭,不与外界环境进行气体交换,而光照、温度适宜,光合作用消耗的CO2来自叶肉细胞自身呼吸产生的CO2和苹果酸经脱羧作用产生的CO2,即叶肉细胞经光合作用消耗的CO2多于其经呼吸作用产生的CO2,故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。(3)干旱条件下,由于夜间菠萝叶肉细胞合成并储存苹果酸,故pH会有所下降。(4)由表格数据可知,X组为适宜的土壤含水量,起到了对照作用。在干旱环境条件下,菠萝产量降低的原因为叶面积减小,叶绿素含量下降,光合作用减弱,产生的有机物减少。
答案:(1)PEP、RuBP C3 (2)大于 光合作用中CO2的吸收量大于呼吸作用中CO2的释放量(合理即可) (3)夜间菠萝叶肉细胞合成苹果酸并储存在液泡中(合理即可) (4)对照 干旱条件下,菠萝植株的叶面积减小,叶绿素含量下降,光合作用减弱,产生的有机物减少(合理即可)