微專題光合作用過程中CO2的固定途徑任務(wù)1：請寫出光合作用過程中固定CO2途徑的模型。（用文字和箭頭表示）資料1：研究發(fā)現(xiàn)，菊花葉肉細(xì)胞中的葉綠體有類囊體能進(jìn)行光反應(yīng)，同時CO2和PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）反應(yīng)生成草酰乙酸（OAA），OAA進(jìn)一步被還原為蘋果酸，隨后蘋果酸進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞，在維管束鞘細(xì)胞中，蘋果酸釋放出的CO2參與卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成淀粉等有機(jī)物。資料2：研究發(fā)現(xiàn)，仙人掌在其所處的自然條件下，氣孔白天關(guān)閉，夜晚張開，在夜間PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）與CO2反應(yīng)生成草酰乙酸（OAA），OAA進(jìn)一步被還原為蘋果酸，并儲存在液泡中，白天蘋果酸則進(jìn)行脫羧釋放CO2，釋放的CO2可進(jìn)入葉綠體參與卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成淀粉等有機(jī)物。任務(wù)2：閱讀資料1和資料2，請分別寫出菊花和仙人掌固定CO2途徑的模型。（用文字和箭頭表示）C4植物介紹景天科植物介紹CO2蘋果酸CO2C5C3淀粉任務(wù)3：請列表比較C3植物、C4植物、CAM植物固定CO2過程中的異同點C3植物C4植物CAM植物不同點最初與CO2結(jié)合的物質(zhì)C5PEPPEPCO2固定的最初產(chǎn)物C3C4C4與CO2結(jié)合的物質(zhì)C5PEP、C5晚上：PEP白天：C5CO2固定的次數(shù)1次2次2次固定的場所葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、維管束鞘的葉綠體基質(zhì)葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)固定的時間白天白天夜晚和白天相同點C3途徑是CO2固定的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只是起固定CO2作用，最終還是要通過C3途徑合成淀粉等有機(jī)物（2021全國乙卷29題）．生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用。回答下列問題：（1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有

。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和

釋放的CO2。（2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止

，又能保證

正常進(jìn)行。（3）略（2022全國甲卷29題）．根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的，光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是

（答出3點即可）。(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课唬蚴?/p>

（答出1點即可）。(3)干旱會導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是

。

（反饋訓(xùn)練1）自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中CO2的固定途徑不同可以分C3、C4、和CAM三種類型。玉米、甘蔗等屬于C4植物，其PEP羧化酶與CO2有強親和力，可以將環(huán)境中低濃度的CO2固定下來，集中到維管束鞘細(xì)胞，其過程如圖1所示。而景天科等CAM植物（蘆薈、仙人掌）固定CO2的方式比較特殊，其過程如圖2所示；圖3表示不同地區(qū)A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線。請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)在顯微鏡下觀察玉米葉片結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，葉肉細(xì)胞包圍在維管束鞘細(xì)胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)。維管束鞘細(xì)胞中沒有完整的葉綠體，推測其可能缺少

（填“基?！被颉盎|(zhì)”）結(jié)構(gòu)。CAM植物葉肉細(xì)胞液泡的pH夜晚比白天要

（填“高”或“低”）。由圖1可知，C4植物與CAM植物固定CO2不同之處主要體現(xiàn)在：

。(2)C4植物和CAM植物分別對應(yīng)圖3中的

類植物（用字母A、B、C表示），判斷依據(jù)是

。(3)在上午10點時，突然降低環(huán)境中CO2濃度后的一小段時間內(nèi)，圖3中植物A、B細(xì)胞中C3含量的變化分別是

，分析其變化原因是

。

參考答案：

(1)基粒

低C4植物固定CO2在空間上分離（或在不同的細(xì)胞內(nèi)固定CO2），CAM植物固定CO2在時間上分離（或在夜晚捕獲CO2，白天固定CO2）(2)C、A（順序不能顛倒）C4植物PEP羧化酶與CO2有強親和力，可以將環(huán)境中低濃度的CO2固定下來，集中到維管束鞘細(xì)胞，當(dāng)外界干旱或蒸騰作用較強導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉時，C4植物就能利用細(xì)胞間隙里的含量低的CO2，無光合午休。而CAM植物夜間吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中，白天蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO?用于光合作用，白天不吸收CO2(3)A基本不變，B下降A(chǔ)植物10點時氣孔關(guān)閉，CO2吸收速率為0，蘋果酸脫羧釋放的CO2可供給卡爾文循環(huán)正常進(jìn)行，使C3含量基本不變。B植物為C3植物，10點時突然降低環(huán)境中的CO2濃度，C3的固定減慢，同時C3的還原不變，所以C3含量降低任務(wù)4：構(gòu)建人工固定CO2途徑的模型。反饋練習(xí)（2）．我國科學(xué)家設(shè)計了一種如圖所示的人造淀粉合成代謝路線，成功將CO2和H2轉(zhuǎn)化為淀粉。利用人工合成途徑，有利于緩解糧食短缺問題。(1)②和③過程模擬植物光合作用的

，①過程模擬光反應(yīng)，它與植物光合作用光反應(yīng)的區(qū)別是

，從能量轉(zhuǎn)換角度分析，該過程與植物光合作用的本質(zhì)都是

。(2)若固定的CO2量相等，人工合成淀粉的量

（填“大于”“等于”或“小于”）植物光合作用有機(jī)物的積累量，理由是

。(3)自然條件下，當(dāng)干旱發(fā)生時，導(dǎo)致植物體光合速率下降的主要原因是

。參考答案：

(1)暗反應(yīng)中CO2的固定①利用電能將水分解為H2和O2，而光