植物光合作用
圖1表示一個(gè)番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝過(guò)程。其中①～⑤表示反應(yīng)過(guò)程，A～L表示細(xì)胞代謝過(guò)程中的相關(guān)物質(zhì)，a、b、c表示細(xì)胞的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。
（1）圖1中①③過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所分別是 類(lèi)囊體類(lèi)囊體和 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
（2）圖1中，當(dāng)環(huán)境條件適合且G=I、D=K時(shí)該番茄葉肉細(xì)胞的代謝特點(diǎn)是 光合作用速率等于呼吸作用速率光合作用速率等于呼吸作用速率。
已知海藻糖能提高植物抗鹽、抗旱能力。為了解高溫環(huán)境下，海藻糖對(duì)番茄葉片光合作用的影響，研究人員將番茄植株分為等量的4組。向其中3組噴施不同濃度（T0.50.5%；T1.01.0%；T1.51.5%）的海藻糖。第4組設(shè)置為對(duì)照組（CK）。對(duì)各組番茄葉進(jìn)行處理，9天后測(cè)得番茄葉片胞間CO2濃度及凈光合作用速率分別如圖2和圖3。
（3）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)條件是 AA。
A．高溫、無(wú)海藻糖噴施
B．正常溫度、無(wú)海藻糖噴施
C．高溫、0.5%海藻糖噴施
D．正常溫、0.5%海藻糖噴施
（4）本實(shí)驗(yàn)中還可通過(guò)測(cè)量 夜間測(cè)得二氧化碳釋放量+凈光合速率夜間測(cè)得二氧化碳釋放量+凈光合速率來(lái)反映總光合速率的變化。
（5）根據(jù)圖2、圖3數(shù)據(jù)，能否得出“噴施海藻糖能提高番茄植株凈光合作用速率，且是通過(guò)提高胞間CO2濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的”這一結(jié)論？作出你的判斷，盡可能多地寫(xiě)出判斷的依據(jù) 不能。僅讀圖2、圖3，指出噴施海藻糖濃度與番茄植株凈光合速率、胞間CO2濃度不呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；據(jù)光合作用的影響因素，指出沒(méi)有對(duì)其他內(nèi)因作出研究；據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，指出沒(méi)有研究其他溫度條件下，噴施海藻糖與番茄植株凈光合速率之間的關(guān)系；其他與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的正確依據(jù)不能。僅讀圖2、圖3，指出噴施海藻糖濃度與番茄植株凈光合速率、胞間CO2濃度不呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；據(jù)光合作用的影響因素，指出沒(méi)有對(duì)其他內(nèi)因作出研究；據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，指出沒(méi)有研究其他溫度條件下，噴施海藻糖與番茄植株凈光合速率之間的關(guān)系；其他與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的正確依據(jù)。
【考點(diǎn)】光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系．
【答案】類(lèi)囊體；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；光合作用速率等于呼吸作用速率；A；夜間測(cè)得二氧化碳釋放量+凈光合速率；不能。僅讀圖2、圖3，指出噴施海藻糖濃度與番茄植株凈光合速率、胞間CO2濃度不呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；據(jù)光合作用的影響因素，指出沒(méi)有對(duì)其他內(nèi)因作出研究；據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，指出沒(méi)有研究其他溫度條件下，噴施海藻糖與番茄植株凈光合速率之間的關(guān)系；其他與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)的正確依據(jù)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：40引用：2難度：0.7
相似題
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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(shí)，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O2濃度較高時(shí)，該酶卻錯(cuò)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(chēng)為光呼吸?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（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(chǎng)所是。
（2）當(dāng)胞間CO2與O2濃度的比值減小時(shí)，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(qǐng)從C5的角度分析，原因是。
（3）為糾正Rubisco酶的錯(cuò)誤反應(yīng)，光合植物創(chuàng)造了多種高代價(jià)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?chē)?。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(gè)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(shí)，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(shí)，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(guò)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(guò)程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(xiě)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(cè)O2與CO2比值時(shí)，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(huì)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(cè)，PEP羧化酶比Rubisco酶對(duì)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(cè)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(guò)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(guò)程①，也能催化過(guò)程②，可同時(shí)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(shí)，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1個(gè)C3、1個(gè)C2，2個(gè)C2在線粒體等結(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個(gè)C3、1個(gè)CO2，C3再進(jìn)入卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）圖中，過(guò)程②發(fā)生的場(chǎng)所是。
（2）該植物葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的糖類(lèi)物質(zhì)，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質(zhì)名稱(chēng)）后進(jìn)入線粒體，繼而在（填場(chǎng)所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據(jù)圖推測(cè)，當(dāng)CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時(shí)，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?chē)?。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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