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學習以下材料,回答問題(1)-(4)。
植物光敏色素參與光調控響應
光敏色素存在于綠色植物、某些細菌和真菌中,它們是在光可逆性現(xiàn)象的研究中被發(fā)現(xiàn)的。
研究表明,光可逆性是兩種具有不同吸光性能的光敏色素異構體直接相互轉變造成的,而不是兩種物質分別調控的。無活性的光敏色素Pr吸收紅光,可轉變?yōu)橐环N有活性的遠紅光吸收異構體,稱為Pfr。同樣,有活性的Pf吸收遠紅光也可以轉變成無活性的Pr。
植物光敏色素是一種可溶性的蛋白二聚體,其中每個亞基都與一個色素分子結合。植物有多種光敏色素,每種光敏色素都有兩種形式,例如光敏色素A的無活性形式PrA,有活性形式PfrA。
植物光敏色素合成時是無活性的Pr,利用免疫定位和熒光標記,發(fā)現(xiàn)在黑暗條件下,Pr定位在細胞質,光照可使Pr轉變?yōu)镻fr,來啟動應答,Pfr 可從細胞質轉移到細胞核。
植物光敏色素是生物大分子,需要通過核孔進行主動轉運。擬南芥的研究表明,PfrA與PfrB進入細胞核的過程有所不同,如圖所示。PfrB 擁有一個核定位序列(NLS),會在PrB轉變?yōu)镻frB發(fā)生構象變化時暴露出來,并與核輸入蛋白結合,進入細胞核,PfrB的轉運過程通??梢猿掷m(xù)幾個小時。相比之下,PfrA缺少NLS,PfrA進入細胞核需要與FHY1/FHL蛋白結合。細胞質中的FHY1/FHL蛋白充足且?guī)в蠳LS,可以特異性地結合PfrA,將PfrA轉運到細胞核。PfrA 進入細胞核的速度非???,光照幾分鐘內(nèi)就可以檢測到。

在遠紅光照射下,PfrB向PrB的逆轉會導致PrB從細胞核輸出。細胞質中的PfrB進入細胞核的同時,細胞核中的PrB也會從細胞核中輸出。值得注意的是,由于光轉變相對于植物光敏色素的轉運而言非常迅速,因此,在光下生長的植物,其細胞質和細胞核中Pf和Pr這兩種形式都有,它們共同參與植物的光調控應答。
(1)在植物生長發(fā)育過程中,植物光敏色素可以
吸收光能
吸收光能
并傳遞信號,啟動相關的生理反應。
光除了作為信號參與調控外,還是植物進行
光合作用
光合作用
的能量來源。
(2)Pfr和Pr的活性不同,它們之間發(fā)生的可逆轉化是光引起光敏色素
空間結構
空間結構
改變導致的。
(3)從文中信息分析,下列敘述合理的是
ACD
ACD
(多選)。
A.綠色植物中,Pr的合成與核糖體有關,Pfr轉運與線粒體有關
B.PrA 缺少NLS,無法轉變?yōu)镻fr形式,只能以Pr形式進入細胞核
C.紅光下,F(xiàn)HY1/FHL蛋白對于PrA轉變?yōu)镻frA至關重要
D.PfrA和PfrB進細胞核時,所需的NLS來源不同
E.光下生長的植物Pr和Pfr分別存在于細胞質和細胞核中
(4)從物質與能量的角度,用30字闡釋僅由一種物質進行可逆轉化響應光信號的意義
提高光信號的接受和傳導速率,對于植物的生長具有重要意義
提高光信號的接受和傳導速率,對于植物的生長具有重要意義
。

【答案】吸收光能;光合作用;空間結構;ACD;提高光信號的接受和傳導速率,對于植物的生長具有重要意義
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:27引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.在強光環(huán)境下,將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥,一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶(該酶催化CO2和C5反應)的含量,結果如圖所示。下列敘述不正確的是( ?。?br />

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7
  • 2.20世紀60年代,科學家發(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),簡稱C4途徑,這種植物稱為C4植物,其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題:

    (1)在C植物光合作用中,CO2中的碳轉化成有機物(CH2O)中碳的轉移途徑是
     
    (利用箭頭符號表示),維管束鞘細胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細胞內(nèi)
     
    (填“高”或“低”)。
    (2)甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關系如圖2。請據(jù)圖分析,植物
     
    更可能是C4植物,作出此判斷的依據(jù)是
     


    (3)Rubisco酶是一種雙功能酶,當CO2/O2比值高時,可催化C5固定CO2合成有機物;當CO2/O2比值低時,可催化C5結合O2發(fā)生氧化分解,消耗有機物,此過程稱為光呼吸,結合題意分析,在炎熱干旱環(huán)境中,C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是
     

    (4)水稻是世界上最重要的糧食作物。目前,科學家正在研究如何利用轉基因技術將“C4途徑”轉移到水稻中去,這項研究的意義是
     
    。

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:46引用:1難度:0.6
  • 3.干旱脅迫是因為土壤水分虧缺,植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分,從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時干旱脅迫(即處理組)對吊蘭光合作用相關指標影響的結果。

    回答下列問題
    (1)干旱脅迫會影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生,與[H]和ATP元素組成相同的化合物有
     
    (寫出2種)。
    (2)由圖可知:12d-24d期間CO2濃度
     
    (是/不是)影響吊蘭光合作用的主要限制因素,原因是
     
    。
     
    (能/不能)確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組,原因是
     
    。
    (3)另有研究表明,12d后吊蘭光合作用強度下降主要是因為葉綠素破壞導致,推測吸收
     
    光的能力減弱。欲對此結果進行驗證,可取葉片作色素的提取和分離實驗。實驗中提取色素用的試劑是
     
    。預期結果是:
     
    兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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