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光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,因此人們曾對光合作用過程展開了多項研究,請結(jié)合以下研究內(nèi)容回答相關(guān)問題:
(一)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系,研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體,在離體條件下進行實驗,用Fecy或DCIP替代NADP+為電子受體,以相對放氧量表示光反應(yīng)速率,實驗結(jié)果如下表所示:
實驗項目/相對值/葉綠體類型 葉綠體A:雙層膜結(jié)構(gòu)完整 葉綠體B:雙層膜局部受損,類囊體略有損傷 葉綠體C:雙層膜瓦解,類囊體松散但未斷裂 葉綠體D:所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?;蚱?/td>
實驗一:以Fecy為電子受體時的放氧量 100 167.0 425.1 281.3
實驗二:以DCIP為電子受體時的放氧量 100 106.7 471.1 109.6
注:Fecy具有親水性,DCIP具有親脂性。
(1)葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明,葉綠體雙層膜對以
Fecy
Fecy
(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用;葉綠體C和葉綠體D的實驗結(jié)果表明,當葉綠體雙層膜瓦解,類囊體松散但未斷裂的情況下,
親脂性
親脂性
(填“親水性”或“親脂性”)電子受體的光反應(yīng)速率快。
(2)類囊體上分布著參與光合作用的兩類色素是
葉綠素和類胡蘿卜素
葉綠素和類胡蘿卜素
,該實驗中光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下,更有利于
類囊體上的色素吸收光能(或電子傳遞)
類囊體上的色素吸收光能(或電子傳遞)
,從而提高光反應(yīng)速率。
(二)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),Rubisco酶是綠色植物細胞中含量豐富的蛋白質(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(yīng),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(yīng),產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中生成CO2。人們將植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸,它是光合作用一個損耗能量的副反應(yīng)。
(1)Rubisco酶在細胞的
細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體
細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體
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
C3(三碳化合物)
C3(三碳化合物)
,其發(fā)揮作用的場所是
葉綠體基質(zhì)
葉綠體基質(zhì)

(2)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
提高局部CO2濃度可抑制光呼吸,增加光合作用有機物的產(chǎn)量
提高局部CO2濃度可抑制光呼吸,增加光合作用有機物的產(chǎn)量
。

【答案】Fecy;親脂性;葉綠素和類胡蘿卜素;類囊體上的色素吸收光能(或電子傳遞);細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體;C3(三碳化合物);葉綠體基質(zhì);提高局部CO2濃度可抑制光呼吸,增加光合作用有機物的產(chǎn)量
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.鐵皮石斛為我國傳統(tǒng)名貴中藥材,研究人員對它的栽培條件進行了相關(guān)研究,實驗結(jié)果如下。
    處理 L1 L2 L3
    W1 W2 W3 W1 W2 W3 W1 W2 W3
    干重/g 2.91 3.43 2.31 2.58 3.79 2.86 1.93 2.34 2.41
    注:
    1.L1、L2和L3分別代表光照強度為360、240和120μmol/(m2?s)。
    2.W1、W2和W3分別代表基質(zhì)含水量為基質(zhì)最大持水量的100%、70%和40%。
    (1)該實驗研究了光照強度和基質(zhì)含水量對鐵皮石斛光合作用的影響。據(jù)表分析,鐵皮石斛在
     
    (用表中字母表示)條件下的生長狀況最好。為保證鐵皮石斛的產(chǎn)量,請?zhí)岢鲈趶姽鈼l件下的栽培建議:
     
    。
    (2)肥料三要素(N、P、K)中以N對光合作用的效果最明顯,請列舉N在光合作用中不同方面的重要作用(答出2點)
     
    。進一步研究發(fā)現(xiàn),在基質(zhì)含水量低的情況下植物細胞內(nèi)可溶性糖的含量提高,表明植株可以通過積累可溶性糖從而提高
     
    ,這是植株的一種保護性反應(yīng)。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:0引用:1難度:0.6
  • 2.比葉面積(簡稱SLA)是葉片單面面積與其干重的比值,是植物葉性狀的一個重要指標。在同一個體或群落內(nèi),一般受光越弱比葉面積越大。研究人員計算出5種植物的比葉面積,結(jié)果如下表:
    物種 扁擔木 柘樹 構(gòu)樹 木荊 酸棗
    SLA平均值 24.69 30.50 16.97 22.06 20.83
    (1)光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在
     
    ,光反應(yīng)階段光合色素吸收的光能有兩方面用途:一是
     
    ,二是
     
    。
    (2)已知伴隨著植物單位葉面積中干物質(zhì)含量的增加,葉片厚度相對增加,使得葉片內(nèi)部的水分向葉片表面擴散的距離或阻力增大,從上表數(shù)據(jù)分析可以得出
     
    是最適合生活在相對干旱的環(huán)境下,原因是
     
    ,水分不易散失。
    (3)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):在強光下,激發(fā)態(tài)葉綠素會與氧分子反應(yīng)形成單線態(tài)氧而損傷葉綠體,然而類胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素,起到保護葉綠體的作用。在強光條件下,與正常植株相比,缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率
     
    (填“上升”“不變”或“下降”),原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.6
  • 3.下列在生物體內(nèi)發(fā)生的反應(yīng),錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/15 19:30:1組卷:22引用:3難度:0.7
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