21. 照光时,叶肉细胞中的O
2与CO
2竞争性结合C
5。O
2和CO
2与RuBP羧化酶/加氧酶的亲和力与各自的相对浓度有关,相对浓度高则与酶的亲和力高。O
2与C
5结合后经一系列的反应,最终释放CO
2的过程称为光呼吸,如图所示。科研人员获得了水稻叶绿体中酶X缺陷型的突变植株,给予不同CO
2浓度后检测植株的生长情况与部分代谢产物的含量,结果如表所示。回答下列问题:
条件 | 0.5%CO2 | 0.03%CO2 | 0.03%CO2 | 0.03%CO2 |
指标 | 平均株高/cm | 平均株高/cm | 乙醇酸含量/(μg·g-1叶重) | 乙醛酸含量/(μg·g-1叶重) |
突变植株 | 42.45 | 24.47 | 825.54 | 1.26 |
野生植株 | 43.26 | 42.21 | 1.54 | 1.78 |
(1)叶肉细胞中进行光呼吸的结构包括
________,产生乙醇酸的具体场所是
________。甘油酸转化为C
3会消耗ATP产生ADP和Pi,产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是
________。
(2)结合实验结果分析,在光呼吸的过程中酶X的功能是
________。在较低的大气CO
2浓度(0.03%)条件下,突变植株的长势不如野生植株的,机制可能是
___________________________。
(3)研究人员通过转基因技术使水稻叶绿体表达酶Y,酶Y能催化乙醇酸生成CO
2,并抑制叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达。该途径提高了水稻的净光合速率,原因是________。
A.改变了乙醇酸的利用途径 | B.减少了叶绿体中碳的损失 |
C.加速了C3生成C5 | D.提高了RuBP羧化酶/加氧酶的活性 |
E.抑制了光呼吸 |