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下图1表示某植物叶肉细胞中发生的某些生理过程,其中I、II、III表示物质,①一...

下图1表示某植物叶肉细胞中发生的某些生理过程,其中IIIIII表示物质,①一⑥表示气体的转移途径,图2表示该植物在不同光照强度下光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化。请据图回答:

1)图1O2的产生来自___,与O2产生有关的色素分布在___上,能同时吸收红光和蓝紫光的色素是___

2)图1中,葡萄糖的生成和利用场所分别是______·

3)如用14CO2示踪,在图1中碳在光合作用过程中转化成有机物中碳的转移途径是___(可用“→”与文字表示)。

4)若图1中产生的葡萄糖用于呼吸作用,则图中有氧呼吸相关酶的分布场所是_______,其生理活动的总反应式为___

5)如果该植物处于图2C点状态时,图1中气体转移途径有①②④⑥;该植物处于图2A点状态时,图1中气体转移途径有___(用数字表示)。

6)图2中,当光照强度为C时,植物光合作用制造葡萄糖的速度约是____mg•h-1•cm-2(小数点后面保留一位小数)。

 

H2O的光解 叶绿体的类囊体薄膜 叶绿素(或叶绿素a和叶绿素b) 叶绿体(基质) 细胞质基质 “CO2→三碳化合物→糖类 细胞质基质 线粒体 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 ③⑤ 16.4 【解析】 据图分析:图1表示某植物叶肉细胞中发生的光合作用和呼吸作用,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示ATP、能量、水;图2表示在不同光照强度下光合作用速率,图中A点表示只进行呼吸作用,B点表示光合作用等于呼吸作用,C点为光饱和点。 (1)图1中氧气来自于水的光解,发生于类囊体薄膜上,该膜上含有与氧气产生有关的色素,包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素可以同时吸收红光和蓝紫光。 (2)图1中葡萄糖是光合作用暗反应的产物,暗反应发生在叶绿体基质中;葡萄糖是有氧呼吸第一阶段的反应物,在细胞质基质中被分解产生丙酮酸和[H]。 (3)二氧化碳是光合作用暗反应的反应物,其先与五碳化合物结合生成三碳化合物,再被还原生成有机物,因此用14CO2示踪,碳的转移途径为“CO2→三碳化合物→糖类”。 (4)有氧呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体,这些场所分布有与有氧呼吸有关的酶;有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 (5)根据以上分析已知,图2中C点为光饱和点,此时光合作用速率达到了最大值,此时图1中气体转移途径有①②④⑥;二A点状态时,该植物只能进行呼吸作用,因此图1中气体转移途径有③⑤。 (6)据图分析,图2中A点只能进行呼吸作用,呼吸速率为4 mg•h-1•cm-2,C点时的净光合速率为20 mg•h-1•cm-2,则C点的实际光合速率为20+4=24 mg•h-1•cm-2,根据光合作用方程式分析,植物光合作用制造葡萄糖的速度约是24÷(44×6)×180=16.4 mg•h-1•cm-2。
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下图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,有关说法正确的是

A.参与过程①的叶绿体中的色素都主要吸收蓝紫光和红光

B.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生也消耗[H]

C.过程②只发生在叶绿体基质中,过程③只发生在线粒体中

D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重就会增加

 

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某同学在研究某植物光合作用与呼吸作用的关系中,得到光照强度对植物单位时间内CO2释放量和O2产生量的影响,如下图所示,下列对植物生理过程分析正确的是

A.光照强度为a时,光合作用强度不一定为零

B.光照强度为b时,光合作用强度与呼吸作用强度相同

C.光照强度为c时,光合作用强度是呼吸作用强度两倍

D.光照强度为d时,单位时间内光合作用向环境中释放2单位O2

 

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科研人员以油麦菜为实验材料研究甲醇对植物光合作用的影响。在油麦菜生长期内用不同浓度(2%5%10%15%20%)的甲醇溶液对5个实验组进行叶片喷施,每个实验组前后各喷施3次,每次间隔5~7天,每次喷施后10min测气孔开度,30min测光合强度,并取适量叶片测光合色素含量,结果(取3次平均值)如下图所示。

    

1)油麦菜叶肉细胞中光合色素分布在_______ 。提取叶片中的光合色素常用的试剂为______。除了图1所示的两种色素外,与光合作用有关的另外两种色素主要捕获可见光中的_______光。

2)气孔开度表示气孔张开的程度, 它的大小可以反映气体进入细胞的量。图2的实验结果表明,在5个实验组中,甲醇浓度为_____时对油麦菜叶片的气孔开度有促进作用,这将直接促进光合作用中的______反应。

3)综合图2和图3分析,在其他条件不变的情况下,用浓度2%的甲醇喷施油麦菜叶片后,短时间内叶肉细胞叶绿体中含量增加的物质有_____(填序号:①C5化合物;②ATP;③ADP;④C3化合物;⑤[H])。

410%甲醇处理使油麦菜的光合强度提高了近10倍,但从图1和图2中来看,该浓度的甲醇对光合色素含量以及气孔开度均没有明显影响,请你从光合作用的条件方面,提出一种合理的解释:__________

 

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为研究黑果枸杞对盐渍环境的适应机制和耐盐机理,科研小组用逐次加入NaCl溶液形成050100200400mmol/L土壤来模拟盐胁迫条件,分别标记为CKT1T2T3T4组,测定各组黑果枸杞光合色素,结果如下表所示:

盐胁追下黑果枸杞幼苗光合色素含量变化

盐胁迫浓度

/mmolL-1

叶绿素a

/mgg-1

叶绿素b

/mgg-1

叶绿素总质量分数

/mgg-1

类胡萝卜素

/mgg-1

CK

1.104

0.487

1.591

0.343

50T1

1.136

0.504

1.640

0.369

100T2

0.982

0.404

1.386

0.278

200T3

0.819

0.285

1.104

0.238

400T4

0.574

0.184

0758

0.141

 

 

1)在创设T3T4组时,应连续每天添加50mmol/L盐溶液直到达到预设浓度为止,而不能一次性添加盐溶液至预设浓度的原因是_________________________________________

2)据表分析可知,盐胁迫条件下光合色素含量的变化趋势为________________。经研究发现, 实验条件下光合色素含量下降是酶解反应的结果,则叶绿素b与类胡萝卜素含量的下降幅度均大于叶绿素a的可能原因是__________________________________________

3)光合午休现象表现为净光合速率显著下降,T4组植株最先提前达到光合午休,结合表格,从影响光合速率的内在因素角度分析,造成上述现象的原因是________

4)科研人员为测定实验条件下光合能力,将对称叶片左侧遮光,右侧曝光,并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a (左侧)b (右侧) (单位: g) b-a所代表的是____________

 

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请回答下列有关光合作用的问题:

(1)在植物的叶肉细胞中存在着图1所示的代谢过程:

在光照条件下,CO2被固定生成C3过程中_______(需要/不需要)利用光反应产生的ATP。研究发现,RuBP羧化加氧酶还可催化C5O2反应产生乙醇酸,乙醇酸中75%的碳又重新生成CO2C3的光呼吸过程。该过程______(降低了/促进了/不影响)光合作用效率,同时使细胞内O2/CO2的比值_______,有利于生物适应高氧低碳的环境。

(2)根据对光呼吸机理的研究,科研人员利用基因编辑手段设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径AP(依然具有降解乙醇酸产生CO2的能力)。同时,利用RNA干扰技术,抑制了某基因表达的翻译过程,降低了_________,进而降低了过氧化物酶体中乙醇酸的含量,从而影响光呼吸。检测三种不同类型植株的光合速率,实验结果如图2所示。据此回答:

当胞间CO2浓度较高时,三种类型植株光合速率的大小关系为____。分析其原因是__

 

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