圖a為葉綠體的結構示意圖,圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結構及光反應過程的簡化示意圖。據(jù)圖回答問題:
(1)圖b表示圖a中的 類囊體膜類囊體膜結構,該結構中有 葉綠素和類胡蘿卜素葉綠素和類胡蘿卜素兩類光合色素,這些色素主要捕獲 紅光和藍紫紅光和藍紫光。膜上發(fā)生的光反應過程將水分解成O2、H+和e-,光能轉化成電能,最終轉化為 NADPHNADPH和ATP中活躍的化學能。暗反應過程可以為圖b中的光反應過程提供物質(zhì) ADP、Pi、NADP+ADP、Pi、NADP+,若CO2濃度降低.暗反應速率減慢,葉綠體中電子受體NADP+減少,則圖b中電子傳遞速率會 減慢減慢(填“加快”或“減慢”)。
(2)在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下,測得某森林中四種主要喬木幼苗葉片的生理指標(見下表)。完成下列分析
物種指標 | 構樹 | 刺槐 | 香樟 | 胡頹子 |
光補償點(千勒克斯) | 6 | 4 | 1.8 | 1.1 |
光飽和點(千勒克斯) | 13 | 9 | 3.5 | 2.6 |
光飽和點:達到最大光合速率所需的最小光強)
①光照強度為1.1千勒克斯時,胡頹子的幼苗的凈光合速率
小于
小于
零(填“大于”“小于”還是“等于”),此時細胞中產(chǎn)生ATP的場所有 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
。②光照強度為10千勒克斯時,影響構樹幼苗光合速率的環(huán)境因素有
光照強度和二氧化碳濃度
光照強度和二氧化碳濃度
,影響刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素有 二氧化碳濃度
二氧化碳濃度
。③若將光照度突然由2千勒克斯增加到3千勒克斯,香樟幼苗葉綠體中的C3會
減少
減少
。④光照強度大于13千勒克斯時,構樹幼苗光合作用固定的CO2來自于
線粒體呼吸作用產(chǎn)生和外界環(huán)境
線粒體呼吸作用產(chǎn)生和外界環(huán)境
,產(chǎn)生的氧氣用于該細胞的有氧呼吸,要穿過 5
5
層生物膜。【答案】類囊體膜;葉綠素和類胡蘿卜素;紅光和藍紫;NADPH;ADP、Pi、NADP+;減慢;小于;細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體;光照強度和二氧化碳濃度;二氧化碳濃度;減少;線粒體呼吸作用產(chǎn)生和外界環(huán)境;5
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:39引用:1難度:0.3
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1.研究發(fā)現(xiàn),Rubisco酶是綠色植物細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CO2濃度較高時,該酶催化C5與CO2反應,完成光合作用;當O2濃度較高時,該酶卻錯誤的催化C5與O2反應,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酶在細胞的
(2)當胞間CO2與O2濃度的比值減小時,有利于植物進行光呼吸而不利于光合作用有機物的積累。請從C5的角度分析,原因是
(3)為糾正Rubisco酶的錯誤反應,光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補救機制,如有的細胞中產(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,酶是一個雙功能的酶,具有催化羧化反應和加氧反應兩種功能,其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當CO2濃度高而O2濃度低時,RuBP(1,5-二磷酸核酮糖,C5)與進入葉綠體的CO2結合,經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA(3-磷酸甘油酸,C3),進行光合作用;當CO2濃度低而O2濃度高時,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。請回答下列問題:
(1)在紅光照射條件下,參與光反應的主要色素是
(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:
(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,PEP羧化酶比Rubisco酶對CO2的親和力發(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胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細胞在適宜光照、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,可同時進行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2濃度高,CO2濃度低時,Rubisco酶可催化C5(RuBp)加O2形成1個C3、1個C2,2個C2在線粒體等結構中再經(jīng)一系列轉化形成1個C3、1個CO2,C3再進入卡爾文循環(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
(3)據(jù)圖推測,當CO2濃度與O2濃度的比值
(4)科學研究發(fā)現(xiàn),在一些藍藻中存在CO2濃縮機制:藍藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室,能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機制的意義是發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:21引用:1難度:0.7