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(jìn)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 |
(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(dāng)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(xì)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(dāng)CO2濃度較高時,該酶催化C5與CO2反應(yīng),完成光合作用;當(dāng)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(xì)胞的
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體
細(xì)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(xì)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(xì)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:51引用:2難度:0.6
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1.某實驗小組將葉綠體和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)在抽去空氣的溶液中進(jìn)行了如下實驗:
組別 葉綠體類型 加入的物質(zhì) 條件 溶液中的物質(zhì)及顏色 甲組 完整葉綠體 NADP+溶液 適宜溫度和光照等條件 微量O2 乙組 葉綠體膜破裂的勻漿 NADP+溶液 微量O2和NADPH 丙組 完整葉綠體 DCPIP溶液 微量O2,溶液為藍(lán)紫色 丁組 葉綠體膜破裂的勻漿 DCPIP溶液 微量O2,溶液變?yōu)闊o色
關(guān)于該實驗的分析錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:13引用:2難度:0.5 -
2.夏季晴朗的一天,甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/20 18:30:1組卷:200引用:53難度:0.7 -
3.如圖表示某高等綠色植物細(xì)胞內(nèi)相關(guān)膜結(jié)構(gòu)上發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)及電子傳遞過程。據(jù)圖回答下列問題:
(1)如圖表示的是光合作用
(2)圖示膜成分中,P680和
(3)研究小組利用該植物葉片進(jìn)行相關(guān)實驗:
①在某實驗條件下,葉片的凈光合作用速率為零,此時葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2的去向是
②對葉片依次進(jìn)行暗處理和光照處理,并適時用打孔器分別取葉圓片于干燥后稱重,結(jié)果如表:實驗前 暗處理2h 適宜強度光照處理2h 葉圖片質(zhì)量/(g?cm-2) x y z 發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:74引用:2難度:0.3
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