光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng),圖1為其部分反應(yīng)過(guò)程??蒲腥藛T對(duì)某綠色植物光暗轉(zhuǎn)換中的適應(yīng)機(jī)制開(kāi)展相關(guān)研究,測(cè)定綠色植物由暗到亮過(guò)程中CO2吸收速率的變化如圖2所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中吸收光能的色素包括 葉綠素和類胡蘿卜素葉綠素和類胡蘿卜素兩大類,在提取和分離該植物光合色素的實(shí)驗(yàn)中,過(guò)濾研磨勻漿最好選用單層 尼龍布尼龍布。
(2)圖1反應(yīng)過(guò)程的場(chǎng)所為 葉綠體類囊體薄膜葉綠體類囊體薄膜。與質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)相比,圖中的Cytf、PC和P700等特殊蛋白質(zhì)可以傳遞H2O裂解產(chǎn)生的 電子電子并最終將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能;圖中ATP合酶由CF0和CF1兩部分組成,其作用有 (順濃度梯度)運(yùn)輸H+、催化ATP的合成(順濃度梯度)運(yùn)輸H+、催化ATP的合成。
(3)圖2結(jié)果顯示,未開(kāi)始光照時(shí),CO2吸收速率低于0,這是由于植物細(xì)胞進(jìn)行 細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸釋放CO2的結(jié)果。0.5min后,CO2吸收速率才迅速升高,說(shuō)明此時(shí)光合作用 暗暗反應(yīng)過(guò)程才被激活。
(4)科研人員進(jìn)一步檢測(cè)了上述時(shí)間段中和熱能散失比例(是指葉綠體中以熱能形式散失的能量占光反應(yīng)捕獲光能的比例),結(jié)果如圖3所示。
①圖3中0~0.5min之間,兩條曲線的變化趨勢(shì)為:光反應(yīng)相對(duì)速率下降、熱能散失比例上升光反應(yīng)相對(duì)速率下降、熱能散失比例上升。
②結(jié)合圖2及光合作用過(guò)程推測(cè),0~0.5min之間,光反應(yīng)相對(duì)速率變化原因是 暗反應(yīng)未被激活,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP積累導(dǎo)致光反應(yīng)被抑制暗反應(yīng)未被激活,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP積累導(dǎo)致光反應(yīng)被抑制。
③請(qǐng)從物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能的角度分析,圖3中0~2min之間熱能散失比例變化的生物學(xué)意義:0~0.5min,吸收的光能 未被利用,以熱能形式散失未被利用,以熱能形式散失,進(jìn)而可保護(hù)光合色素、相關(guān)蛋白和葉綠體結(jié)構(gòu)等免受(光)損傷;0.5~2min,吸收的光能 可有效轉(zhuǎn)化為化學(xué)能減少熱能形式散失比例可有效轉(zhuǎn)化為化學(xué)能減少熱能形式散失比例,進(jìn)而有利于積累更多的有機(jī)物。
【考點(diǎn)】葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn);光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系;光合作用的影響因素及應(yīng)用;有氧呼吸的過(guò)程和意義.
【答案】葉綠素和類胡蘿卜素;尼龍布;葉綠體類囊體薄膜;電子;(順濃度梯度)運(yùn)輸H+、催化ATP的合成;細(xì)胞呼吸;暗;光反應(yīng)相對(duì)速率下降、熱能散失比例上升;暗反應(yīng)未被激活,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP積累導(dǎo)致光反應(yīng)被抑制;未被利用,以熱能形式散失;可有效轉(zhuǎn)化為化學(xué)能減少熱能形式散失比例
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:14引用:2難度:0.5
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發(fā)布:2024/12/14 1:0:1組卷:10引用:5難度:0.7 -
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發(fā)布:2024/12/20 6:30:1組卷:15引用:4難度:0.7
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