2024届人教版高中生物一轮复习素养加强课2光合作用与细胞呼吸的综合学案

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提升点1　光合作用和细胞呼吸过程的联系

1．光合作用与细胞呼吸过程的联系

(1)物质名称：b．O2，c．ATP，d．ADP，e．[H](NADPH)，f．C5，g．CO2，h．C3。
(2)生理过程及场所
序号
①
②
③
④
⑤
生理过程
光反应
暗反应
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
场所
叶绿体类囊体的薄膜
叶绿体基质
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
(3)物质方面

(4)能量方面

2．光合作用和有氧呼吸中[H]、ATP的来源和去路
比较项目
来源
去路
[H]
光合作用
光反应中水的光解
作为暗反应阶段的还原剂，用于还原C3合成有机物等
有氧呼吸
第一、二阶段产生
用于第三阶段与氧气结合产生水，同时释放大量能量
ATP
光合作用
在光反应阶段合成ATP，其合成所需能量来自色素吸收、转换的太阳能
用于暗反应阶段C3还原时的能量之需，以稳定的化学能形式储存在有机物中
有氧呼吸
第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，能量来自有机物的分解
作为直接能源物质用于各项生命活动

1．(2022·重庆涪陵高级中学一模)如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是(　　)

A．a过程一定伴随O2的产生，d过程不需要O2的直接参与
B．a过程产生的ATP和NADPH可用于b过程中C3的还原
C．a、c中合成ATP所需的能量来源不同
D．c过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中
D　[a是光反应，产物有O2、ATP和[H]等，d是ATP的利用，不需要O2的直接参与，A正确；a是光反应，产物有O2、ATP和[H]等，其中ATP和[H]可以参与b(暗反应)中C3的还原，B正确；a(光反应)中合成ATP所需的能量来自光能，c(有氧呼吸)中合成ATP所需的能量来自有机物中的化学能，C正确；c过程是有氧呼吸，葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，D错误。]
2．(2022·福建模拟)如图表示油菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中有关物质的变化途径，其中①～⑥代表相应的生理过程。相关叙述错误的是(　　)

A．过程①②③都不在生物膜上进行
B．参与过程④和⑤的酶种类相同
C．过程②③④⑤都有ATP产生
D．过程③产生的[H]不全都来自丙酮酸
B　[过程①(光合作用暗反应)发生在叶绿体基质，过程②(有氧呼吸第一阶段)发生的场所是细胞质基质，过程③(有氧呼吸第二阶段)发生的场所是线粒体基质，都不在生物膜上进行，A正确；由于酶具有专一性，因此参与过程④和⑤的酶种类不同，B错误；过程②③④分别表示有氧呼吸的三个阶段，过程⑤表示光合作用的光反应阶段，这些阶段都有ATP产生，C正确；过程③(有氧呼吸第二阶段)是丙酮酸和H2O反应产生CO2和[H]，释放少量能量，产生的[H]部分来自丙酮酸，部分来自H2O，D正确。]
3．(2022·重庆教育联盟)如图表示葡萄果实细胞呼吸过程中含碳物质的变化过程，其中C2代表2个碳原子的化合物，C3代表3个碳原子的化合物，①、②、③表示代谢过程。下列叙述正确的是(　　)
葡萄糖C3C2X
A．过程①②一定都有[H]产生
B．过程②③在有氧气存在的条件下才发生
C．过程①不一定有ATP生成
D．若过程①②③发生的场所不同，则过程①③能产生ATP
D　[图中过程①发生在细胞质基质中，为呼吸作用第一阶段，该过程有少量的[H]生成，过程②若代表有氧呼吸过程，则有[H]的生成，若代表无氧呼吸的过程，则无[H]的生成，A错误。图中过程①②③可表示无氧呼吸，显然过程②③在无氧条件下也可发生，B错误。图中过程①②③如果表示有氧呼吸，则过程①③都有ATP生成；如果表示无氧呼吸，则过程②③都无ATP生成，但图中过程①一定有ATP的生成，C错误。若过程①②③发生的场所不同，则该过程表示有氧呼吸，则过程①③都能产生ATP，D正确。]
提升点2　总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系

1．真正(总)光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系
(1)内在关系
①细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
③真正(总)光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。
(2)判定方法
①根据坐标曲线判定

a．当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，则该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。
b．当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正(总)光合速率，如图乙。
②根据关键词判定
检测指标
细胞呼吸速率
净光合速率
真正(总) 光合速率
CO2
释放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)
释放量
产生量
有机物
消耗量(黑暗)
积累量
制造量、产生量
2．光合作用和细胞呼吸的曲线分析
(1)植物生长速率取决于净光合量而不是总光合量，如图中n值为净光合速率(虚线表示)，n值＝总光合速率－呼吸速率。

(2)解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息
①光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起，可作为呼吸强度指标。
②光照下吸收CO2量应为净光合量。
③光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用消耗CO2的量与呼吸作用产生CO2量间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。

1．(2022·四川射洪模拟)玉米黄质是叶绿体中的一种叶黄素，其含量随光照强度不同而发生变化。当植物暴露在过强光照下时，玉米黄质将吸收的过剩光能直接转化成热能，以避免光合器官受到伤害。如图是植物叶片吸收的光量与光合放氧量的关系，相关叙述正确的是(　　)

A．光量为200 μmol/(m2·s)和600 μmol/(m2·s)时玉米黄质含量相同
B．光量为400 μmol/(m2·s)和600 μmol/(m2·s)时实际光合速率相同
C．光量为400 μmol/(m2·s)时理论和实际产生ATP的量相同
D．光量为200 μmol/(m2·s)时C3的还原速度小于光量为50 μmol/(m2·s)时
B　[据图分析，当光量大于200 μmol/(m2·s)时，随着光量的增大，两条曲线之间的差值逐渐增大，说明植物对其所吸收光能直接转化成热能逐渐增多，因此光量为600 μmol/(m2·s)时玉米黄质含量高于光量为200 μmol/(m2·s)时，A错误；识图分析可知，图中光量为400 μmol/(m2·s)和600 μmol/(m2·s)时实际光合速率相同，B正确；光量为400 μmol/(m2·s)时理论光合放氧量大于实际光合放氧量，说明理论上产生的ATP大于实际产生ATP的量，C错误；识图分析可知，光量从0 μmol/(m2·s)到200 μmol/(m2·s)变化的过程中，实际光合放氧量增加，因此光合作用强度增大，光量为50 μmol/(m2·s)时光反应产生的[H]和ATP少于光量为200 μmol/(m2·s)时，故光量为50 μmol/(m2·s)时C3的还原速度小于光量为200 μmol/(m2·s)时，D错误。]
2．(2022·广东江门期末)中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献，袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”。某兴趣小组在科研部门的协助下，将生长状况良好的水稻栽种在30 ℃的相同环境中，在不同光照条件下进行O2释放速率的测定，相关结果如下表。实验中所用水稻的光合作用最适温度是30 ℃，呼吸作用最适温度是35 ℃。下列叙述错误的是(　　)
光照强度/lx
0
100
150
200
300
400
水稻O2释放速率(μmol·m－2·s－1)
－3
0
3
6
12
12
A．光照强度为100 lx时，水稻叶肉细胞中产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体
B．该兴趣小组可以用放射性同位素标记法发现水稻光合作用释放O2的来源
C．若将温度提高到35 ℃，其他条件不变，则水稻植物的光饱和点将减小
D．若光照强度为200 lx(呼吸强度不变)，一天中水稻至少需要光照8 h以上才能正常生长
C　[光照强度为100 lx时，水稻O2释放速率为0，说明此时叶肉细胞光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞同时进行了光合作用和呼吸作用，故水稻叶肉细胞中产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体，A正确；可用放射性元素标记HO或C18O2，研究水稻光合作用释放O2的来源，B正确；若将温度提高到35 ℃，其他条件不变，则呼吸速率最大，而光合速率减弱，水稻植物的光饱和点将增大，C错误；由表可知，水稻的呼吸速率为3 μmol·m－2·s－1，若光照强度为200 lx(呼吸强度不变)，此时光合速率为6＋3＝9 μmol·m－2·s－1，则9x＝24×3，解得x＝8 h，一天中水稻至少需要光照8 h以上才能正常生长，D正确。]
3．(2022·天津静海一中月考)植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．随叶面积系数增加群体光合速率和干物质积累速率的变化趋势一致
B．叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低与群体呼吸速率增加有关
C．叶面积系数超过b时，限制群体光合速率增加的主要因素是叶面积系数
D．在进行农作物种植时应尽可能地提高植物的叶面积系数以提高作物产量
B　[随叶面积系数增加，群体光合速率先增加后稳定不变，干物质积累速率先增加后稳定再下降，A错误；叶面积系数超过b时，群体呼吸速率继续上升，而群体光合速率不变，故群体干物质积累速率下降，B正确；叶面积系数超过b时，群体光合速率不再随叶面积系数上升而增大，故限制因素不再是叶面积系数，C错误；在进行农作物种植时要适当提高植物的叶面积系数，因为超过b后，干物质积累速率会下降，D错误。]
提升点3　自然和密闭环境中植物生长问题

1．自然环境中一昼夜植物的生长问题
如图表示自然环境中一昼夜植物吸收CO2的速率

(1)a点：夜温降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
(2)开始进行光合作用的点：b；结束光合作用的点：m。
(3)光合速率与呼吸速率相等的点：c、h；有机物积累量最大的点：h。
(4)de段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，fh段下降的原因是光照减弱。
2．自然光照下，密闭环境中植物生长问题
下面两图表示自然光照下，密闭环境中植物生长引起的密闭环境中CO2含量和O2含量的变化。

图(一)　　　　　　　　图(二)
(1)光合速率等于呼吸速率的点：A、C。
(2)图(一)中若N点低于虚线，则该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。
(3)图(二)中若N点低于虚线，则该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。
3．恒定光照下，密闭环境中植物生长问题
生长发育状况相同的甲、乙两种植物，分别放在两个完全相同的密闭无色玻璃罩内，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测量培养过程中玻璃罩内CO2浓度的变化如图所示。

(1)开始时，容器内CO2浓度逐渐降低，表明光合速率大于呼吸速率。后来，容器内CO2浓度不再降低，维持稳定，表明光合速率与呼吸速率相等。
(2)t1之前，甲植物固定CO2的能力大于乙植物；t1之后，乙植物固定CO2的能力大于甲植物。
(3)若将甲、乙两种植物放在同一密闭玻璃罩内，一段时间后，甲植物的生长最先受到严重影响，因为甲植物的CO2补偿点比乙植物的高，光合作用最先受到CO2浓度限制。

1．(2022·贵州铜仁适应考)将植株置于透明密闭容器内，测量容器中CO2的浓度变化情况。在温度适宜的条件下，用一定强度的光照处理30分钟，容器中CO2的浓度由2 000 ppm降低到180 ppm。随后将装置置于相同温度的黑暗条件下30分钟，容器中CO2的浓度上升到600 ppm。下列叙述正确的是(　　)
A．前30分钟CO2减少量可表示该植株的实际光合速率大小
B．经过完整的1小时处理后，该植株的有机物含量会增加
C．光照条件下，提高环境温度会加快植物细胞对CO2的固定
D．若后30分钟继续光照会使容器中CO2含量持续下降直至为零
B　[前30分钟CO2减少量可表示该植株的净光合速率大小，A错误；经过完整的1小时处理后，容器中CO2浓度由2 000 ppm降低到600 ppm，减少的CO2全部用于光合作用合成有机物，因此该植株的有机物含量会增加，B正确；根据题干信息可知，题中的温度条件是适宜的，因此提高环境温度会降低酶的活性，从而减慢植物细胞对CO2的固定，C错误；由于密闭容器内的CO2含量有限，若后30分钟继续光照，随着光合作用的持续进行，CO2逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度随之降低，当CO2浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的CO2浓度就保持相对稳定，即若后30分钟继续光照会使容器中CO2含量持续下降直至保持相对稳定，D错误。]
2．(2022·湖北武汉模拟)图甲表示某自然环境中一昼夜植物CO2吸收和释放的变化曲线(S1、S2、S3分别表示曲线和坐标轴围成的面积)，图乙表示植物生长的密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线。回答下列相关问题：

甲

乙
(1)甲、乙两图中植物光合速率和呼吸速率相等的点分别有_______________。
(2)图甲d时刻现象出现的原因最可能是________________，同样的原因导致的光合速率下降在图乙的________(填图中字母)段有所体现。
(3)图甲中植物一昼夜有机物的积累量为____________(用S1、S2、S3表示)。
(4)图乙中的植物体一昼夜________(填“有”或“没有”)有机物积累。理由是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)图甲中光合速率和呼吸速率相等时，植物光合作用吸收的CO2量与细胞呼吸释放的CO2量相等，植物不吸收CO2，也不释放CO2。图乙中，密闭容器中CO2浓度上升时，植物细胞呼吸的速率大于光合速率，CO2浓度下降时，植物的光合速率大于细胞呼吸速率，曲线处于拐点时，植物光合速率和呼吸速率相等。(2)d时刻现象出现的原因是植物的“光合午休”现象，即中午温度过高，光照过强，为减少水分的散失，气孔关闭(或缩小)，使细胞间CO2浓度降低，导致光合速率下降，对应图乙为CO2浓度下降，光合速率降低的时段FG段。(3)S1表示植物白天的净光合作用积累有机物的量。S2和S3表示夜间植物细胞呼吸消耗有机物的量，因此植物一昼夜有机物的量为S1－(S2＋S3)。(4)图乙表示植物生长的密闭容器中一昼夜CO2浓度减少，说明一昼夜植物的光合作用量大于细胞呼吸量，有有机物积累。
[答案]　(1)c、e和D、H　(2)光照过强，温度过高，使叶片气孔关闭，导致细胞间CO2浓度降低，光合速率下降　FG　(3)S1－(S2＋S3)　(4)有　一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，说明光合作用制造的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，有机物量增加
提升点4　大学教材链接——植物的光呼吸、C3、C4植物和CAM植物

1．光呼吸
在固定二氧化碳的反应中，催化二氧化碳与1,5­二磷酸核酮糖结合的酶是核酮糖二磷酸羧化/氧化酶。这种酶不仅能催化二氧化碳与二磷酸核酮糖的反应，还能催化氧气与二磷酸核酮糖的反应，生成3­磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸。3­磷酸甘油酸参加糖类的合成，磷酸乙醇酸可转化成甘氨酸或通过其他代谢途径释放出二氧化碳。上述过程，即植物消耗氧气，将二磷酸核酮糖转化成二氧化碳的过程，称做光呼吸。在光呼吸中，没有ATP或NADPH的生成，是一个消耗能量的过程。科学家尝试利用基因工程改造核酮糖二磷酸羧化/氧化酶的基因，希望使其成为没有光呼吸作用的酶。
2．C3植物、C4植物和CAM植物
对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，在暗反应阶段，一个二氧化碳被一个五碳化合物(C5)固定以后，形成的是两个三碳化合物(C3)。但是，科学家在研究玉米、甘蔗等原产在热带地区绿色植物的光合作用时发现，在这类绿色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中，然后才转移到C3中。科学家将这类植物叫做C4植物，将其固定二氧化碳的途径，叫做C4途径；将仅有C3参与二氧化碳固定的植物叫做C3植物，将其固定二氧化碳的途径，叫做C3途径。
在C4植物中，叶片中构成维管束鞘的细胞中的叶绿体以C3途径固定二氧化碳，而在叶肉细胞中主要为C4途径。维管束鞘的细胞呼吸放出的二氧化碳可以被叶肉细胞通过C4途径来固定，其过程如图：

C4途径的生物学意义在于，热带植物为了防止水分过多蒸发，常常关闭叶片上的气孔，这样空气中的二氧化碳不易进入细胞。这时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的二氧化碳进行光合作用。这是因为C4途径中能够固定二氧化碳的那种酶对二氧化碳有很高的亲和力，使叶肉细胞能有效地固定和浓缩二氧化碳，供维管束鞘细胞内叶绿体中的C3途径利用。
许多起源于热带的植物，如景天科、仙人掌科、凤梨科、兰科等植物多具肉质茎、叶，叶片表面有较厚的角质层，叶肉细胞有很大的液泡，从形态结构上对高温、干旱有很强的适应性。同时，这类植物在进化中还发展了特殊的碳固定代谢途径——景天酸代谢(CAM)途径。该途径具有两套羧化固定CO2的系统，这与C4植物很类似，但不同的是CAM植物没有明显的维管束鞘细胞，两类酶都存在于叶肉细胞中，是通过酶活性的昼夜调节使羧化反应与CO2再固定分别在夜间和白天完成的。

1．(2022·四川泸县一中模拟)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。Rubisco能以五碳化合物(RuBP)为底物，在CO2/O2的值高时，使其结合CO2发生羧化，在CO2/O2的值低时，使其结合O2发生氧化，具体过程如图所示。

(1)在天气晴朗、气候干燥的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显________(填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量，原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)在干旱和过强光照下，因为温度高，蒸腾作用强，气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的________________，光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料，因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
(3)1955年，科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照，短时间内会释放出大量的CO2，他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前CO2的吸收速率和遮光(完全黑暗)后CO2的释放速率，CO2的吸收或释放速率随时间变化趋势的如图(CO2的吸收或释放速率是指单位面积叶片在单位时间内CO2的吸收或释放量)。突然停止光照时，植物所释放CO2的来源是_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
在光照条件下，该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是________(用图形的面积表示，图中A、B、C表示每一块的面积大小)。

[解析]　(1)在天气晴朗、气候干燥的中午，气孔大部分关闭，CO2/O2的值低，则光呼吸强度较通常条件下会明显升高。由于光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少，从而降低作物产量。(2)由图可知，光呼吸时，Rubisco能以五碳化合物(RuBP)为底物，使其结合O2发生氧化，消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H]，同时产生CO2作为暗反应的原料。(3)突然停止光照，由图可知，植物释放CO2除了光呼吸一个来源外，还有植物本身的呼吸作用释放CO2。图中CO2的吸收速率表示净光合速率，CO2的释放速率表示呼吸速率，CO2的固定总量是总光合作用的概念，总光合速率等于呼吸速率＋净光合速率，则植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量＝A＋B＋C。
[答案]　(1)升高　光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少　(2)ATP和[H](或NADPH)　CO2　(3)细胞呼吸释放的CO2和光呼吸释放的CO2　A＋B＋C
2．(2022·湖北华中师大一附中模拟)光合作用的暗反应过程被称为碳同化。植物在长期进化过程中逐渐形成了多种碳同化途径。如图1所示，玉米、甘蔗等C4植物，长期生活在热带地区，其PEP羧化酶与CO2有强亲和力，可以将环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞。而景天科等CAM(景天酸代谢)植物，长期生活在干旱或半干旱环境中，它们在夜晚捕获CO2，然后转变成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于卡尔文循环。

图1　C4植物和CAM植物光合作用过程图解
(1)在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少________(填“基粒”或“基质”)结构。CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要________(填“高”或“低”)。由图1可知，C4植物与CAM植物在捕获和固定大气中的CO2的方式上最明显的区别是_____________________。
(2)蝴蝶兰因其花姿优美、花色艳丽而成为国际花卉市场最受欢迎的兰花之一，被誉为“兰花皇后”。图2为蝴蝶兰叶片净CO2吸收速率和有机酸含量的昼夜变化。据图推测，蝴蝶兰________(填“存在”或“不存在”)CAM途径，判断依据是________________。

图2　蝴蝶兰叶片净CO2吸收速率和有机酸含量的昼夜变化
[解析]　(1)在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少基粒结构，因为其中可进行卡尔文循环，该过程发生在叶绿体基质中。结合图1可知，CAM植物在晚上气孔张开，吸收CO2变成苹果酸，苹果酸进入液泡储存起来，白天苹果酸分解释放出CO2用于卡尔文循环，因此CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要低。由图1可知，C4植物与CAM植物在捕获和固定大气中的CO2的方式上最明显的区别表现在C4植物捕获和固定CO2的反应在空间上分离(或在不同的细胞内捕获和固定CO2)，CAM植物捕获和固定CO2的反应在时间上分离(或在夜晚捕获CO2，白天固定CO2)，这些特性都是长期适应环境的结果。(2)图2为蝴蝶兰叶片净CO2吸收速率和有机酸含量的昼夜变化。由图2可知，蝴蝶兰在夜间叶片吸收CO2出现高峰，而白天吸收CO2较少，同时蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，这些都是CAM植物的光合特性，据此可判断蝴蝶兰存在CAM途径。
[答案]　(1)基粒　低　C4植物捕获和固定CO2的反应在空间上分离(或在不同的细胞内捕获和固定CO2)，CAM植物捕获和固定CO2的反应在时间上分离(或在夜晚捕获CO2，白天固定CO2)　(2)存在　由图2可知，蝴蝶兰叶片吸收CO2主要发生在夜间，白天吸收CO2较少(或白天的净CO2吸收速率较低，夜晚的净CO2吸收速率较高)；蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，符合CAM植物的光合特性