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2021年9月24日中科院天津工業(yè)生物所的“人工合成淀粉”重大科技成果論文在《科學(xué)》發(fā)表。科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出11步反應(yīng),在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉的合成。人工合成淀粉原理是化學(xué)-生物法:在無細(xì)胞系統(tǒng)中,用二氧化碳和電解產(chǎn)生的氫氣合成淀粉。
自然界中,玉米等農(nóng)作物中淀粉的合成與積累涉及60余步生化反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控,但是能量轉(zhuǎn)化效率僅為2%左右。而按照目前實(shí)驗(yàn)室技術(shù)參數(shù),在能量供給充足條件下,理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當(dāng)于5畝土地玉米種植的淀粉產(chǎn)量(按中國玉米淀粉平均畝產(chǎn)量計(jì)算);其效率比玉米中的淀粉生物合成效率高8.5倍。
這一影響世界的重大顛覆性技術(shù)成果,其意義不僅使淀粉生產(chǎn)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能,并為以二氧化碳為原料合成復(fù)雜分子開辟了新的技術(shù)路線,同時(shí)對于解決當(dāng)今世界存在的其他很多熱點(diǎn)問題具有重要研究意義。
(1)自然界中綠色植物通過 光合光合作用合成淀粉等有機(jī)物。
(2)把你學(xué)過的合成淀粉知識與本文內(nèi)容進(jìn)行比較,完成如下表。
比較項(xiàng)目 | 通過教材學(xué)習(xí) | 通過題干文本獲取 |
原料 | ① 二氧化碳和水 二氧化碳和水 |
② 二氧化碳和氫氣 二氧化碳和氫氣 |
場所 | 細(xì)胞內(nèi) | 無細(xì)胞系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
葉綠體
葉綠體
。(答出一點(diǎn)即可)(4)想要規(guī)?;S車間生產(chǎn)淀粉,還需要考慮什么問題
人工合成淀粉的食品安全性(或電解氫氣的能源提供;或人工合成淀粉的營養(yǎng)價(jià)值等)
人工合成淀粉的食品安全性(或電解氫氣的能源提供;或人工合成淀粉的營養(yǎng)價(jià)值等)
。(答出一點(diǎn)即可)【考點(diǎn)】光合作用的概念、過程和實(shí)質(zhì);人類活動(dòng)對環(huán)境的影響.
【答案】光合;二氧化碳和水;二氧化碳和氫氣;葉綠體;人工合成淀粉的食品安全性(或電解氫氣的能源提供;或人工合成淀粉的營養(yǎng)價(jià)值等)
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/22 8:0:10組卷:15引用:1難度:0.4
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1.2021年,馬延和研究團(tuán)隊(duì)在人工合成淀粉方面取得重大突破性進(jìn)展,國際上首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成。綠色植物通過光合作用制造淀粉涉及60余步代謝反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控;而馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)只需11步,其技術(shù)路線如圖所示;綠色植物(以玉米為例)光合作用和使用馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)合成等量淀粉的對比如表所示?;卮饐栴}:
玉米淀粉 人工合成淀粉 能量轉(zhuǎn)化效率 2% 7% 生產(chǎn)條件與方式 陽光、灌溉、施肥施藥、收割 全天候車間生產(chǎn) 生產(chǎn)周期 4-6個(gè)月 1-2天 占地面積 5畝地 1米3反應(yīng)器
階段1:從x能→電能→氫能→甲醇:
階段2:以甲醇為原料通過“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
據(jù)圖分析,在階段1中,x能為
(2)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種
(3)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)雖處于實(shí)驗(yàn)室階段,但對解決糧食危機(jī)和減少碳排放有著重大意義。據(jù)表分析,該技術(shù)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),在解決糧食危機(jī)問題上的優(yōu)勢是發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:18引用:0難度:0.4 -
2.綠色植物進(jìn)行光合作用的原料是( ?。?BR>①二氧化碳 ②氧氣 ③水 ④淀粉(有機(jī)物)
發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:1引用:1難度:0.9 -
3.請把下列光合作用的相應(yīng)項(xiàng)找出來
發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
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