Question

科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还包含另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径。

（1）交替氧化酶（AOX）分布在植物细胞线粒体内膜上，它可以催化O₂与[H]生成水，并使细胞呼吸释放的能量更多地转化为热能，导致生成___________所占的比例下降。

（2）A0X途径可能与光合作用有关，科研人员对此进行了深入研究。

①光合作用过程中，叶绿体中的__________________（具体色素名称）主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，并将其转化为活跃的化学能，再经过暗反应，最终储存在__________________中。

②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组，用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧，然后将4组叶片离体，叶柄插入盛满水的试管中，左侧置于正常光照下，右侧置于正常光照或高光下（图1），40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率（图2）。

通过A、B、C、D四组对比说明AOX途径的作用是______________，利于光合作用进行，在周围受到_______________照射的叶片组织中作用更明显。

Answer

ATP 叶绿素a、叶绿素b（叶绿素） 有机物 提高光合色素的光能捕获效率 高光

【解析】

捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a、叶绿素b统称叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光；叶黄素、胡萝卜素统称类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。

（1）在细胞呼吸过程中，有机物氧化分解释放的能量，一部分储存在ATP中，一部分以热能的形式散失。交替氧化酶（AOX）催化O2与[H]生成水，并使细胞呼吸释放的能量更多地转化为热能，导致生成ATP所占的比例下降。

（2）①叶绿体中的叶绿素a、叶绿素b主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，并将其转化为活跃的化学能，再经过暗反应，最终转化成储存在有机物中的稳定的化学能。

②图2显示：在光照强度相同的条件下，用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧，其光合色素的光能捕获效率分别低于B组和D组，但A组和B组的光合色素光能捕获差值明显低于C组和D组的光合色素光能捕获差值。由此说明AOX途径的作用是提高光合色素的光能捕获效率，利于光合作用进行，在周围受到高光强照射的叶片组织中作用更明显。