解题思路:本题考查光合作用和呼吸作用的过程.
图1中所示的结构包括了细胞质基质、液泡(右上)、线粒体(右下)、叶绿体(左下).在夜间细胞中的叶绿体不能进行光反应,故不能产生ATP;而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程,故能产生ATP.据图1可知:CO2在细胞质基质中转化为苹果酸,并暂时贮存于液泡中,苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用.没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供[H]和ATP,故仙人掌类植物夜间不能合成糖类等有机物.
(2)图2曲线反映的一天24h内细胞吸收CO2的速率,其中曲线A在夜晚吸收较多,白天因气孔关闭,不能从外界吸收CO2,故其对应图1中所示植物;从生物进化的角度看,该特殊的CO2同化方式是自然选择的结果.
(3)从图2曲线可知A类植物在10~16时吸收CO2速率为0,但由于该植物液泡中的苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用,同时,该植物也可通过呼吸作用产生的CO2进入叶绿体进行光合作用.
(4)从图2曲线可知B植物在10点时吸收CO2处于波峰,12点时吸收CO2下降,故10点时C5固定CO2多,12点时C5固定CO2少,因此,中午12时B类植物细胞中C5含量变化与上午10时细胞中C5含量变化相比增多.
(1)ATP来源于光合作用和呼吸作用.夜间没有光照,细胞只能进行呼吸作用,呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体.夜间没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供[H]和ATP,暗反应中C3还原成糖类等有机物的过程不能进行.
(2)图1中所示植物在夜晚吸收CO2较多,白天因气孔关闭,不能从外界吸收CO2,与图2中A曲线符合.从生物进化的角度看,A类植物特殊的CO2同化方式是自然选择.
(3)从图2曲线可知A类植物在10~16时吸收CO2速率为0,但由于该植物液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO2以及呼吸作用产生的CO2进入叶绿体进行光合作用.
(4)从图2曲线可知B植物在10点时吸收CO2处于波峰,12点时吸收CO2下降,故10点时C5固定CO2多,12点时C5固定CO2少,因此,中午12时B类植物细胞中C5含量变化与上午10时细胞中C5含量变化相比增加.
故答案为:
(1)细胞质基质和线粒体 没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供[H]和ATP
(2)A 自然选择
(3)能 液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO2用于暗反应 呼吸作用产生的CO2用于暗反应
(4)增加
点评:
本题考点: 有氧呼吸的过程和意义;光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化;影响光合作用速率的环境因素.
考点点评: 本题以图形为载体,考查了学生对图形的分析和理解能力.光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点.要注意白天既有光合作用又有呼吸作用,而夜晚只有呼吸作用.植物光合作用为呼吸作用提供氧气,而呼吸作用为光合作用提高二氧化碳.