番茄是生物學中常用的實驗材料。閱讀下面材料，回答問題：
材料一：某班學生進行新鮮番茄植株葉片色素的提取和分離實驗，研磨時未加入CaCO3，實驗結果如圖甲所示。圖乙是番茄植株進行光合作用的示意圖，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、傳遞、轉化光能的光系統(tǒng)。請回答下列問題：
（1）分析圖甲所示實驗結果可知，距離點樣處距離最遠的色素為 胡蘿卜素胡蘿卜素?？梢姽馔ㄟ^三棱鏡后，照射到材料一中的色素提取液，發(fā)現(xiàn)其對 紅紅光的吸收明顯減少。
（2）PSⅡ中的色素吸收光能后，將H2O分解為H+和 氧氣氧氣。前者通過 ATP合成酶ATP合成酶的協(xié)助進行轉運，促使ADP完成磷酸化。圖乙中為過程③供能的物質是 ATP和NADPHATP和NADPH。
材料二：某研究者測得番茄植株在CK條件（適宜溫度和適宜光照）和HH條件（亞高溫高光）下，培養(yǎng)5天后的相關指標數(shù)據(jù)如表。
| 組別 | 溫度 /℃ |
光照強度/ （μmol?m-2?s-1） |
凈光合速率/ （μmol?m-2?s-1） |
氣孔導度/ （mmol?m-2?s-1） |
胞間CO2 濃度/ppm |
Rubisco活性/（U?mL-1） |
| CK | 25 | 500 | 12.1 | 114.2 | 308 | 189 |
| HH | 35 | 1000 | 1.8 | 31.2 | 448 | 61 |
（3）由表中數(shù)據(jù)可以推知，HH條件下番茄凈光合速率的下降并不是由于
氣孔導度下降
氣孔導度下降
導致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于 Rubisco酶活性
Rubisco酶活性
下降影響了②過程的速率，進而引起光能的轉化效率降低。此條件下的光反應產物NADPH和ATP在葉綠體中的含量增加，番茄所吸收的光能已經是過剩光能了。（4）D1蛋白是PSⅡ復合物的組成部分，對維持PSⅡ的結構和功能起重要作用，且過剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株進行了三組實驗，①組的處理同（2）中的CK，②組的處理為
亞高溫高光
亞高溫高光
，③組用適量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）處理番茄植株并在亞高溫高光（HH）下培養(yǎng)，定期測定各組植株的凈光合速率（Pn），實驗結果如圖丙。根據(jù)實驗結果分析，番茄緩解亞高溫高光對光合作用抑制的機制是 通過合成新的D1蛋白可以緩解亞高溫高光對光合作用的抑制
通過合成新的D1蛋白可以緩解亞高溫高光對光合作用的抑制
。【答案】胡蘿卜素；紅；氧氣；ATP合成酶；ATP和NADPH；氣孔導度下降；Rubisco酶活性；亞高溫高光；通過合成新的D1蛋白可以緩解亞高溫高光對光合作用的抑制
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：21引用：3難度：0.5
相似題
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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，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，產物經一系列變化后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下吸收O2產生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。回答下列問題：
（1）Rubisco酶在細胞的中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應產物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（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，如有的細胞中產生一種特殊蛋白質微室，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。
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；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質中，催化CO2與C5結合，生成2分子C3，影響該反應的內部因素有（寫出2點即可）。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應產生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應；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。葉肉細胞包圍在維管束鞘細胞四周，形成花環(huán)狀結構，根據(jù)此結構特點，進一步推測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生的糖類物質，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質名稱）后進入線粒體，繼而在（填場所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據(jù)圖推測，當CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，有利于水稻進行光呼吸而不利于光合作用中有機物的積累，從C5的角度分析，其原因是。
（4）科學研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍藻中存在CO2濃縮機制：藍藻中產生一種特殊的蛋白質微室，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