§4补充3-CAM途径、光反应与暗反应

§4补充3-CAM途径、光反应与暗反应

知识点

1、高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM（景天酸代谢）途径.

①C3途径.如水稻，黄瓜等(课本）

②C4途径.如玉米，高粱等。(C4植物）

③.CAM途径其特点是气孔夜间张开，白天关闭。夜间CO2能够进入叶中，也被固定在C4化合物中，与C4植物一样。白天有光时C4化合物释放出的CO2，参与卡尔文循环。由于CAM植物夜间吸进CO2，以苹果酸形式储存在液泡中，夜间细胞液pH下降。

2、光反应阶段与暗反应阶段既有区别又有联系，是缺一不可的整体。

联系：光反应为暗反应提供；暗反应为光反应提供。

区别：光反应需要光，暗反应有关无光都可以进行；

光反应速度较快，而暗反应速度较慢。

光反应和暗反应都需要多种酶，但暗反应需要的酶更多。等等

巩固练习

1．景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2先形成苹果酸储存在液泡中（图中甲），当白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸经脱羧作用，释放出CO2用于光合作用（图中乙），十字花科植物B的CO2 同化过程如图中丙。下列关于植物A和B的代谢过程的叙述，不合理

．．．的是（）

A．白天，影响植物A光合作用强度的外界因素有光照强度、温度、CO2浓度等。B．植物A光合作用所需的CO2全部来源于苹果酸的脱羧释放和呼吸作用产生。C．若突然降低环境中CO2浓度，短时间内，植物A细胞内的C3含量基本不变。D．若突然降低环境中CO2浓度，短时间内，植物B细胞内的C3含量降低。

2．仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区，这些植物经长期适应和进化，发展出特殊的固定二氧化碳的方式——景天酸代谢途径（如图）。下列相关说法不正确的是（）

A．晚上气孔开放，CO2被PEP固定为OAA再被还原成苹果酸贮存到液泡中

B．白天这些多肉植物通过光反应可生成[H]和ATP

C．白天气孔关闭，暗反应固定的CO2均来自细胞质基质中的苹果酸直接脱羧

D．采用景天酸代谢途径可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分

3．落地生根（一种植物）叶片上的气孔白天关闭、夜晚开放。为研究其光合作用特点，将落地生根的叶片进行离体培养，在光、暗交替条件下分别测定叶片内的淀粉、pH和苹果酸的含量变化。结果如下图。据此作出的推测，不合理的是

A．黑暗中叶片从外界吸收CO2生成苹果酸B．光照下叶片储存的苹果酸分解释放CO2 C．黑暗中pH降低与叶片储存苹果酸有关D．光照下苹果酸被运至茎、芽等其他器官4．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不正确的是（）

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．在夜晚，液泡中的pH会升高

5．用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后该植物光合作用过程中吸收CO2的速率和释放O2的速率变化情况如图所示。对该图的分析中不正确的是()

A．开始照射前，光反应和暗反应均正在进行

B．开始照射后，光反应和暗反应迅速同步增加

C．开始照射后，暗反应限制了光反应的速率

D．CO2曲线AB段的变化说明暗反应的进行与光照有关

6．为研究高温对不同植物光合速率的影响，研究者将甲、乙、丙三种植物从25℃环境移入40℃环境中培养，测得相关数据如图所示。下列结论正确的是（）

A．40℃环境下三种植物的光合速率均下降

B．与处理前相比，甲植物光反应速率加快，C02吸收速率几乎不变

C．处理后，丙植物光合作用时吸收C02的速率最慢

D．与乙植物相比，丙植物光合速率降低的原因主要是光反应受到了限制

7．图表示将某植物叶片置于适宜条件下，不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5

的含量变化。以下推测不合理的是（）

A．a→b，暗反应消耗ATP的速率增加B．a→b，CO2固定速率比C3的还原速率快C．b→c，光合作用速率等于呼吸作用速率D．b→c，可能是光反应限制了光合速率8．科研人员为研究某植物的光合特性，测定了该植物在光、暗条件下的CO2吸收速率，结果如图。下列选项错误

．．的是（）

A．暗期CO2吸收速率大于0

B．从暗期变到光期的瞬间，叶绿体中C3含量升高

C．光期CO2吸收速率下降可能是CO2浓度降低所致

D．暗期植物不能将CO2转化为糖类等光合产物的原因是没有光反应提供的ATP和[H] 9．将一盆金盏菊先后置于不同环境因素的密闭容器中，测得其氧气释放量变化如图，则对该图的解释，正确的是

①X数值大于0 ②AB段光合速率影响因素是CO2浓度与温度

③C点暗反应速率高于B点暗反应速率④金盏菊光合速率最适光照强度是3kLx A．②B．①③C．②④D．①②④

10．下图为在正常和干旱条件下观赏植物蝴蝶兰CO2吸收速率的日变化的曲线图。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。下列关于蝴蝶兰在长期干旱条件

下0～4时的说法正确的是( )

A．有ATP和[H]的合成，不进行暗反应B．无ATP和[H]的合成，不进行暗反应C．有ATP和[H]的合成，可进行暗反应D．无ATP和[H]的合成，可进行暗反应11．图1是仙人掌类植物特殊的CO2同化方式，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，请据图分析并回答：

（1）图1所示植物对应图2中的__________类植物（填字母）。

（2）图2中的A类植物在10～16时__________（能/不能）进行光合作用的暗反应，原因有_____________________、_______________________________。

（3）与上午10时相比，中午12时B类植物细胞中C5含量变化是_____。

12．某实验小组以番茄植株为材料，在温度和CO2等条件适宜时，探究了在不同光照强度条件下，不同光照和黑暗交替频率对番茄植株平均光合速率的影响（平均光合速率用单位时间内有机物的积累量表示），实验结果如下图所示。请回答下列问题：

（1）分析图示，提高A点番茄植株平均光合速率的途径有________ 。（2）选择生理状况一致的甲、乙两株番茄，甲给予光照强度为10 klx的连续光处理30 min。乙给予相同强度的光照、0.4 Hz的光照与黑暗交替频率处理60 min（先光照后黑暗，每次光照和黑暗的时间相等，以使甲、乙植株实际光照时间相等）。据图分析，比较甲、乙植株在实验时间内积累的有机物量可知，乙是甲的________倍；由此推测，乙植株在黑暗后短时间内________（填“能”或“不能”）发生暗反应。

（3）据图可知，光照和黑暗交替的频率过慢，反面不利于叶肉细胞积累有机物，其原因是若黑暗时间过长，光反应积累的________会被暗反应完全消耗，导致暗反应停止，而________仍在进行，消耗有机物。