學(xué)習(xí)下面的資料,完成(1)~(4)題。
20世紀(jì)40年代,美國(guó)科學(xué)家卡爾文用經(jīng)過(guò)14C標(biāo)記的CO2供小球藻進(jìn)行光合作用,然后追蹤放射性14C的去向,最終探明了光合作用的暗反應(yīng)階段CO2中的碳是如何轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳。因此暗反應(yīng)階段也稱作卡爾文循環(huán)。
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在玉米、甘蔗等起源于熱帶的植物葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化作用下,CO2首先被一種三碳化合物(PEP)固定,形成一個(gè)四碳化合物(C4)。C4進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中,釋放出一個(gè)CO2,并形成另一種三碳化合物——丙酮酸。釋放出來(lái)的CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán);丙酮酸則再次進(jìn)入葉肉細(xì)胞中的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化下,通過(guò)ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP,繼續(xù)固定CO2,具體過(guò)程如圖所示。這種以四碳化合物(C4)為光合最初產(chǎn)物的途徑稱為C4途徑,而卡爾文循環(huán)這種以三碳化合物(C3)為光合最初產(chǎn)物的途徑則稱為C3途徑。相應(yīng)的植物被稱為C4植物和C3植物。
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(注:維管束主要作用是為植物體輸導(dǎo)水分、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)養(yǎng)料等)
C4途徑的生物學(xué)意義在于,熱帶植物為了防止水分過(guò)度蒸發(fā),常常關(guān)閉葉片上的氣孔,這樣空氣中的CO2就不易進(jìn)入葉肉細(xì)胞,不能滿足光合作用對(duì)CO2的需求。而C4途徑中能固定CO2的那種酶對(duì)CO2有很高的親和力,使葉肉細(xì)胞能有效地固定和濃縮CO2,供維管束鞘細(xì)胞中葉綠體內(nèi)的C3途徑利用。
(1)光合作用光反應(yīng)階段生成的產(chǎn)物有 O2、[H]和ATPO2、[H]和ATP,發(fā)生的場(chǎng)所是 類(lèi)囊體薄膜類(lèi)囊體薄膜。
(2)若用14C標(biāo)記的CO2供玉米進(jìn)行光合作用,首先出現(xiàn)放射性的化合物是 四碳化合物(C4)四碳化合物(C4)。
(3)C4途徑中PEP的再生途徑是:C4釋放出一個(gè)CO2后形成的丙酮酸,在有關(guān)酶的催化下,通過(guò)ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEPC4釋放出一個(gè)CO2后形成的丙酮酸,在有關(guān)酶的催化下,通過(guò)ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP。
(4)圖甲、乙表示夏季晴朗的白天,兩種不同植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖,其中屬于C4植物的是 圖甲圖甲。請(qǐng)說(shuō)出理由。
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【答案】O2、[H]和ATP;類(lèi)囊體薄膜;四碳化合物(C4);C4釋放出一個(gè)CO2后形成的丙酮酸,在有關(guān)酶的催化下,通過(guò)ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP;圖甲
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.7
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發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7 -
2.20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等,除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)(固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物(C3),簡(jiǎn)稱C3途徑)外,還存在另一條固定CO2的途徑,固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物(C4),簡(jiǎn)稱C4途徑,這種植物稱為C4植物,其光合作用過(guò)程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
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(4)水稻是世界上最重要的糧食作物。目前,科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去,這項(xiàng)研究的意義是發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:46引用:1難度:0.6 -
3.干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣?,植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分,從而無(wú)法維持植物正常水分狀況而對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時(shí)干旱脅迫(即處理組)對(duì)吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問(wèn)題
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