植物接受過多光照會對葉綠體造成損害，因此植物需要“非化學(xué)猝滅（NPQ）”的機(jī)制來保護(hù)自身，在NPQ的作用下，多余的光能會以熱能的形式散失。該機(jī)制的啟動、關(guān)閉特點(diǎn)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在正常情況下，葉綠體中光合色素吸收的光能有兩個方面的用途：一是 將水分解成氧和H+將水分解成氧和H+；二是在有關(guān)的酶作用下，提供能量促使 ADP與Pi反應(yīng)形成ATPADP與Pi反應(yīng)形成ATP。
（2）處在狀態(tài) ②②（填圖中數(shù)字序號）時，可通過啟動NPQ避免葉綠體受創(chuàng)，NPQ直接作用于光合作用的 光反應(yīng)光反應(yīng)（填“光反應(yīng)”或“暗反應(yīng)”）階段。
（3）引發(fā)NPQ機(jī)制開啟、關(guān)閉的環(huán)境因素是 光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度，在光照開始一段時間后，葉綠體中光反應(yīng)、暗反應(yīng)能夠同時、快速、穩(wěn)定進(jìn)行的原因，除有穩(wěn)定的能量來源及物質(zhì)供應(yīng)外，還與葉肉細(xì)胞中 ADP和Pi與ATP之間、NADP+與NADPH之間不斷迅速轉(zhuǎn)化，且處于動態(tài)平衡中ADP和Pi與ATP之間、NADP+與NADPH之間不斷迅速轉(zhuǎn)化，且處于動態(tài)平衡中（從物質(zhì)轉(zhuǎn)化角度分析）有關(guān)。
（4）由晴天突然轉(zhuǎn)多云時（圖中②→③），短時間內(nèi)葉綠體中C3的合成速率將 減慢減慢（填“加快”“減慢”或“不變”），判斷理由是 光照強(qiáng)度減弱，C3消耗減少，導(dǎo)致C5積累，進(jìn)而抑制C3的合成光照強(qiáng)度減弱，C3消耗減少，導(dǎo)致C5積累，進(jìn)而抑制C3的合成。
【答案】將水分解成氧和H+；ADP與Pi反應(yīng)形成ATP；②；光反應(yīng)；光照強(qiáng)度；ADP和Pi與ATP之間、NADP+與NADPH之間不斷迅速轉(zhuǎn)化，且處于動態(tài)平衡中；減慢；光照強(qiáng)度減弱，C3消耗減少，導(dǎo)致C5積累，進(jìn)而抑制C3的合成
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：4引用：3難度：0.5
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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，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化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，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。請從C5的角度分析，原因是。
（3）為糾正Rubisco酶的錯誤反應(yīng)，光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補(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，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，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O2與CO2比值時，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，PEP羧化酶比Rubisco酶對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，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(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個C3、1個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，當(dāng)CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，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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