植物代謝
科研人員為研究遮陰對(duì)沙漠地區(qū)疏葉駱駝刺形態(tài)和光合參數(shù)的影響，取疏葉駱駝刺若干株分為兩組，實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行遮陰（60%自然光）處理兩個(gè)月（遮陰馴化），對(duì)照組一直處于自然光下，其他培養(yǎng)條件均相同。兩個(gè)月后回到自然條件下測(cè)定的各參數(shù)見下表。（呼吸速率、最大凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、光補(bǔ)償點(diǎn)的單位都是μmolCO2/m2?s；水分利用率單位是mmolCO2/molH2O；比葉面積單位是cm2/g；葉綠素含量單位是mg/g）
| 組別 | 呼吸速率 | 最大凈 光合速率 |
氣孔導(dǎo)度 | 水分利用率 | 比葉面積 | 葉綠素含量 | 光補(bǔ)償點(diǎn) |
| 實(shí)驗(yàn)組 | 2.39 | 19.12 | 320 | 73.6 | 66.3 | 2.2 | 52.40 |
| 對(duì)照組 | 3.43 | 17.61 | 240 | 80.0 | 47.4 | 1.9 | 95.33 |
（1）疏葉駱駝刺葉進(jìn)行光反應(yīng)的場所是
類囊體
類囊體
；H2O在光反應(yīng)中分解為O2、H+
O2、H+
。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，與對(duì)照組相比，遮蔭馴化的疏葉駱駝的光補(bǔ)償點(diǎn)較低。請(qǐng)聯(lián)系所學(xué)知識(shí)解釋其原因：
由圖中信息可知，實(shí)驗(yàn)組（遮陰馴化）的植物呼吸速率低于對(duì)照組（自然光葉片）；同時(shí)實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度大，光合速率利用的二氧化碳多，葉綠素含量高，有利于促進(jìn)光反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)組可以利用較少的光能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)（使光合速率與呼吸速率相等）
由圖中信息可知，實(shí)驗(yàn)組（遮陰馴化）的植物呼吸速率低于對(duì)照組（自然光葉片）；同時(shí)實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度大，光合速率利用的二氧化碳多，葉綠素含量高，有利于促進(jìn)光反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)組可以利用較少的光能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)（使光合速率與呼吸速率相等）
。（3）實(shí)驗(yàn)組最大實(shí)際光合速率是
21.51μmolCO2/m2?s
21.51μmolCO2/m2?s
（μmolCO2/m2?s研究表明，脯氨酸是重要的滲透調(diào)節(jié)物之一，能夠維持細(xì)胞膨壓、維持氣孔開放與光合作用。由此分析，植物經(jīng)過一段時(shí)間遮陰馴化后，脯氨酸的含量將增加
增加
。（4）實(shí)驗(yàn)組經(jīng)過遮陰馴化后凈光合速率明顯提高。請(qǐng)據(jù)表推測(cè)，實(shí)驗(yàn)組植株適應(yīng)弱光環(huán)境的生理有
ABCD
ABCD
（多選）A．降低呼吸速率
B．提高氣孔導(dǎo)度
C．增大比葉面積
D．葉綠素含量的增加
（5）結(jié)合已有知識(shí)和表中數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過遮陰馴化后的植株重新回到沙漠環(huán)境中將對(duì)環(huán)境（“適應(yīng)或“不
適應(yīng)）
不適應(yīng)
不適應(yīng)
，原因是據(jù)表所知，實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度增加會(huì)促進(jìn)植物的蒸騰作用（速率）進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組植物的水分利用率低于對(duì)照組因而遮陰馴化后的植株重新回到沙漠環(huán)境中對(duì)環(huán)境不適應(yīng)
據(jù)表所知，實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度增加會(huì)促進(jìn)植物的蒸騰作用（速率）進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組植物的水分利用率低于對(duì)照組因而遮陰馴化后的植株重新回到沙漠環(huán)境中對(duì)環(huán)境不適應(yīng)
。【考點(diǎn)】光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系．
【答案】類囊體；O2、H+；由圖中信息可知，實(shí)驗(yàn)組（遮陰馴化）的植物呼吸速率低于對(duì)照組（自然光葉片）；同時(shí)實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度大，光合速率利用的二氧化碳多，葉綠素含量高，有利于促進(jìn)光反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)組可以利用較少的光能達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)（使光合速率與呼吸速率相等）；21.51μmolCO2/m2?s；增加；ABCD；不適應(yīng)；據(jù)表所知，實(shí)驗(yàn)組的氣孔導(dǎo)度增加會(huì)促進(jìn)植物的蒸騰作用（速率）進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組植物的水分利用率低于對(duì)照組因而遮陰馴化后的植株重新回到沙漠環(huán)境中對(duì)環(huán)境不適應(yīng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：20引用：1難度：0.6
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1．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細(xì)胞中含量最豐富的蛋白質(zhì)，由核基因控制合成的小亞基和葉綠體基因控制合成的大亞基組成，功能上屬于雙功能酶。當(dāng)CO2濃度較高時(shí)，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O2濃度較高時(shí)，該酶卻錯(cuò)誤的催化C5與O2反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸?；卮鹣铝袉栴}：
（1）Rubisco酶在細(xì)胞的中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應(yīng)產(chǎn)物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（2）當(dāng)胞間CO2與O2濃度的比值減小時(shí)，有利于植物進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用有機(jī)物的積累。請(qǐng)從C5的角度分析，原因是。
（3）為糾正Rubisco酶的錯(cuò)誤反應(yīng)，光合植物創(chuàng)造了多種高代價(jià)的補(bǔ)救機(jī)制，如有的細(xì)胞中產(chǎn)生一種特殊蛋白質(zhì)微室，將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制形成的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：50引用：5難度：0.6 -
2．光呼吸可使水稻和小麥等作物的光合效率降低20%至50%，造成減產(chǎn)。
光呼吸現(xiàn)象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一個(gè)雙功能的酶，具有催化羧化反應(yīng)和加氧反應(yīng)兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當(dāng)CO2濃度高而O2濃度低時(shí)，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）與進(jìn)入葉綠體的CO2結(jié)合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），進(jìn)行光合作用；當(dāng)CO2濃度低而O2濃度高時(shí)，RuBP與O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通過光呼吸代謝循環(huán)合成PGA，重新加入卡爾文循環(huán)，而1/4的PG則以CO2的形式釋放，具體過程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問題：
（1）在紅光照射條件下，參與光反應(yīng)的主要色素是；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，催化CO2與C5結(jié)合，生成2分子C3，影響該反應(yīng)的內(nèi)部因素有（寫出2點(diǎn)即可）。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應(yīng)；推測(cè)O2與CO2比值時(shí)，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）從圖1看出，正常光合作用的葉片，突然停止光照后葉片會(huì)出現(xiàn)快速釋放CO2的現(xiàn)象（CO2猝發(fā)），試解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：。從能量代謝分析，光呼吸與有氧呼吸最大的區(qū)別是。
（3）水稻、小麥屬于C3植物，而高粱、玉米屬于C4植物，其特有的C4途徑如圖2所示。根據(jù)圖2中信息推測(cè)，PEP羧化酶比Rubisco酶對(duì)CO2的親和力。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)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)C4植物光呼吸比C3植物的。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：3難度：0.5 -
3．如圖是某植物葉肉細(xì)胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細(xì)胞在適宜光照、較高的氧氣濃度條件下由于Rubisco酶既能催化過程①，也能催化過程②，可同時(shí)進(jìn)行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2濃度高，CO2濃度低時(shí)，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1個(gè)C3、1個(gè)C2，2個(gè)C2在線粒體等結(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個(gè)C3、1個(gè)CO2，C3再進(jìn)入卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）圖中，過程②發(fā)生的場所是。
（2）該植物葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的糖類物質(zhì)，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質(zhì)名稱）后進(jìn)入線粒體，繼而在（填場所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據(jù)圖推測(cè)，當(dāng)CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時(shí)，有利于水稻進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用中有機(jī)物的積累，從C5的角度分析，其原因是。
（4）科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍(lán)藻中存在CO2濃縮機(jī)制：藍(lán)藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.7
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