华重楼为《中国药典》收载的二基原药材“重楼”的来源之一。华重楼对生长环境要求高,生长缓慢。为了探究华重楼人工栽培的适宜环境,以华重楼4年生种苗为实验材料,设计5个处理条件:30%遮阴度(平均光照强度42000Lx)、50%遮阴度(平均光照度35000Lx)、70%遮阴度(平均光照强度24000Lx)、90%遮阴度(平均光照强度13000Lx)和林下栽培(平均光照强度14000Lx),研究不同遮阴程度与林下栽培对华重楼植株叶绿素含量(图1)和净光合作用速率(图2)的影响,结果如下。回答下列问题:
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(1)华重楼植株叶肉细胞中捕获光能的物质存在于______ (填细胞器及具体部位),在实验室中提取华重楼绿叶中色素时需将新鲜的叶片剪碎,放入研钵,同时加入______ ,快速研磨后过滤,取滤液。
(2)从图示信息判断,华重楼植株净光合作用速率和光照强度的关系为______ ,若要判断其总光合作用速率,还需测定______ 。
(3)据图中信息判断,华重楼植株对弱光的适应主要是通过______ 实现的。在人工大棚栽培华重楼时采取遮阴处理,遮阴度应控制在______ 为宜。搭建遮阴棚时应适当提高遮阴棚高度,以增加空气流通,这样可为华重楼及时补充______ ,有利于充分利用光反应产生的______ 提高光合效率,更有助于华重楼的生长。
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(1)华重楼植株叶肉细胞中捕获光能的物质存在于
(2)从图示信息判断,华重楼植株净光合作用速率和光照强度的关系为
(3)据图中信息判断,华重楼植株对弱光的适应主要是通过
更新时间:2021-09-11 16:49:57
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【推荐1】据图回答问题:
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(1)选用洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加质量浓度为0.075g/ml的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色),观察质壁分离现象,其实验结果应为上图中的_____ (填序号)。质壁分离是指 ____________ 与______________ 的分离。
(2)用菠菜叶片提取色素经分离在滤纸条上分布如乙图所示,其中在层析液中溶解度最大的是条带_______ (填序号),含量最多的是条带_____________ (填序号),条带1和2主要吸收_______________ 光,为了使研磨充分,需要加的试剂是________ 。
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(1)选用洋葱鳞片叶内表皮细胞滴加质量浓度为0.075g/ml的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色),观察质壁分离现象,其实验结果应为上图中的
(2)用菠菜叶片提取色素经分离在滤纸条上分布如乙图所示,其中在层析液中溶解度最大的是条带
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【推荐2】中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/6/14/1576634549755904/1576634550034432/STEM/dc268d9509dd4c6e9cca7390b5245f15.png?resizew=517)
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为____ ,原因是____ 。
(2)表中Y应该为___ ,原因是____ 。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于____ 食品,否则___ 。
(4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤____ 。
Ⅰ.提取叶绿素
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Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色 | ||||
① | 3.0 | Y | 10 | 绿色 |
② | 3.0 | 7.0 | 10 | 绿色 |
③ | 3.0 | 6.0 | 10 | 黄绿色 |
④ | 3.0 | 5.0 | 10 | 黄褐色 |
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为
(2)表中Y应该为
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于
(4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤
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【推荐3】图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解,其中①~⑤表示代谢过程,A~F表示代谢过程中产生的物质;图2为光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。请据图回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/26/1782574503829504/1783884140814336/STEM/0aff3f22-12a6-4d6e-a61d-38296ceccb90.png)
(注:箭头指向为处理开始时间)
(1)图1中,物质F是___________ 。叶肉细胞中的H20作为反应物直接参与代谢的场所有_______________ ,叶肉细胞在光下可进行的代谢过程有________________ (用图中数字来未表示)。
(2)图2中,若在t2时刻增加光照,光合速率将_____________ (填“增强”/“减弱”/“不变”);t3→t4段,图1中①的变化是_____________ (填“增强”/“减弱”/“不变”)。
(3)提取该绿色植物叶片中的色素,用纸层析法分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是___________________ 。
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(注:箭头指向为处理开始时间)
(1)图1中,物质F是
(2)图2中,若在t2时刻增加光照,光合速率将
(3)提取该绿色植物叶片中的色素,用纸层析法分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是
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【推荐1】下图1表示A.B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/4/9/1567022325407744/1567022328520704/STEM/3a120897-a341-4056-afa2-2d35a3f4f7eb.png?resizew=524)
请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是________________ 。
(2)图1中的“a”点表示______________ 。如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗,则b点的移动方向是______________ 。
(3)在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从________________ 向______________ 方向移动。
(4)e点与d点相比较,e点时叶肉细胞C3的含量______________ ;e点与f点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量______________ 。(填“高”、“低”或“基本一致”)
(5)当光照强度为g时,比较植物A.B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为M1__________ M2、N1__________ N2。
(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是(答出两项即可):
①__________________________________________________________ 。
②__________________________________________________________ 。
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请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是
(2)图1中的“a”点表示
(3)在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是从
(4)e点与d点相比较,e点时叶肉细胞C3的含量
(5)当光照强度为g时,比较植物A.B的有机物积累速率M1、M2的大小和有机物合成速率N1、N2的大小,结果应分别为M1
(6)增施农家肥可以提高光合效率的原因是(答出两项即可):
①
②
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【推荐2】黄瓜为我国常见蔬菜之一,也是设施蔬菜的主栽品种。黄瓜幼苗适宜生长温度为25℃~30℃,某生物农技研究小组以21优黄瓜品种为实验材料,探究高温胁迫下黄瓜品种耐热性及对幼苗光合作用的影响。实验设定温度为昼温28℃/夜温18℃(对照组)和昼温40℃/夜温25℃(高温组),适宜光照强度下光照12h,定时测量叶绿素含量及光合速率等生理指标,结果如下表所示。
(1)研究人员选取的实验材料是同一高度、同一方向枝条上叶片的中部,测量重复3次并取平均值,目的是____________ 。
(2)与对照组相比,高温胁迫第一天黄瓜幼苗净光合速率下降明显,原因可能是高温胁迫导致_____________ ,使叶片对光的吸收与转化能力下降,致使光反应产生_____________ 不足,直接影响暗反应中的____________ 过程。
(3)除(2)所述原因外,依据实验结果分析,高温胁迫第一天黄瓜幼苗净光合速率下降明显与气孔关闭导致CO2供应不足____________ (填“无关”或“有关”),理由是____________ 。
(4)高温胁迫后,蒸腾作用呈现先上升后下降趋势,最终幼苗失水导致光合能力下降。自由水在植物光合作用中的作用____________ (答出两点即可)。
处理时间及相关生理指标 | 叶绿素含量(μg/gFW) | 胞间CO2浓度(μl/L) | 蒸腾速率(mmolm2/s) | 净光合速率(μmol/m2/s) | ||||
对照组 | 高温组 | 对照组 | 高温组 | 对照组 | 高温组 | 对照组 | 高温组 | |
0天 | 2 | 2 | 250 | 250 | 2.8 | 2.8 | 20.0 | 20.0 |
1天 | 2.05 | 1.9 | 249 | 275 | 2.6 | 4.0 | 20.02 | 11.05 |
2天 | 2.10 | 1.8 | 250 | 325 | 2.5 | 4.11 | 19.88 | 9.87 |
3天 | 2.15 | 1.5 | 251 | 375 | 2.46 | 4.05 | 19.72 | 8.97 |
4天 | 2.25 | 1.4 | 250 | 365 | 2.65 | 3.61 | 20.0 | 7.65 |
5天 | 2.3 | 1.3 | 249 | 360 | 2.72 | 3.21 | 20.51 | 7.02 |
(1)研究人员选取的实验材料是同一高度、同一方向枝条上叶片的中部,测量重复3次并取平均值,目的是
(2)与对照组相比,高温胁迫第一天黄瓜幼苗净光合速率下降明显,原因可能是高温胁迫导致
(3)除(2)所述原因外,依据实验结果分析,高温胁迫第一天黄瓜幼苗净光合速率下降明显与气孔关闭导致CO2供应不足
(4)高温胁迫后,蒸腾作用呈现先上升后下降趋势,最终幼苗失水导致光合能力下降。自由水在植物光合作用中的作用
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【推荐3】研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料,用单层黑色遮阳网(遮荫率70%)对黄瓜幼苗进行遮荫,以自然条件下光照为对照,一段时间后,测定黄瓜的生长发育和光合特性变化,结果如下表。
(1)实验组净光合速率显著低于对照组,主要原因是实验组光照强度弱,使光反应产物ATP和[H]减少,进而降低了叶肉细胞对______________ 的利用能力。
(2)弱光处理一段时间后,黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化包括______________ 、______________ 。与叶绿素a相比,叶绿素b在430~450nm蓝紫光(弱光下占优势)区有较高的吸收峰和较宽的吸收带,由此推测,实验组叶绿素a/b含量比值______________ 对照组。
(3)研究结果表明,弱光条件下,黄瓜植株的株高显著升高。研究者认为,这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设,需测定黄瓜植株各部分的______________ ,若测定结果为实验组的____________________________ 对照组,则支持上述假设。
株叶面积 (cm2) | 总叶绿素 (mg·g-1 FM) | 净光合速率 (μmol.m-2.s-1) | 胞间CO2浓度 (μmol.mol-1) | |
自然条件 | 2860 | 1.43 | 15.04 | 187 |
弱光条件 | 3730 | 1.69 | 4.68 | 304 |
(1)实验组净光合速率显著低于对照组,主要原因是实验组光照强度弱,使光反应产物ATP和[H]减少,进而降低了叶肉细胞对
(2)弱光处理一段时间后,黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化包括
(3)研究结果表明,弱光条件下,黄瓜植株的株高显著升高。研究者认为,这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设,需测定黄瓜植株各部分的
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【推荐1】为探究大气CO2 浓度变化对水分利用效率的影响,研究人员对三种作物所处环境的CO2 浓度分别进行如下控制:自然CO2 浓度(375gμmol•mol-1,简称[375])、倍增CO2 浓度(简称[750])、倍增后恢复到自然CO2 浓度(先在倍增CO2 浓度下生活60 天,再转入自然CO2 浓度下生活,简称[750-375]),每种作物的三种处理均设置3 个重复组,测得净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率分别如图1、2、3 所示:
(1)由上图数据分析可知,在CO2 浓度倍增条件下,三种作物的水分利用效率均______ ,这主要是CO2 浓度倍增时_______ 增大与_______ 降低共同作用的结果。
(2)为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响,进行了相应探究实验,结果如下:
①在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为_____ μmol•m-2•s-1。
②在水分充足条件下,[750]能显著提高大豆的光饱和点,其原因可能是:一方面CO2 浓度增加,暗反应中_______ 需要的能量增多;另一方面叶肉细胞中_____ 的含量增加,大豆捕获光能的能力增强。
③分析上表数据可知,通过___________ 措施可降低干旱对光合作用的影响。
(1)由上图数据分析可知,在CO2 浓度倍增条件下,三种作物的水分利用效率均
(2)为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响,进行了相应探究实验,结果如下:
①在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为
②在水分充足条件下,[750]能显著提高大豆的光饱和点,其原因可能是:一方面CO2 浓度增加,暗反应中
③分析上表数据可知,通过
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【推荐2】金银花不仅是一味重要的中药材,而且花色奇特,花形别致,色香俱备,具有很高的观赏价值。
(1)在高温环境中,金银花通过蒸腾作用使叶片降温,但在中午12时左右,叶片气孔开度会减小避免过度失水损伤细胞,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低,出现“光合午休”现象。为进一步探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如表(叶片温度与气孔开度有关)。
经分析认为,气孔开度减小引起的胞间CO2浓度不足不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据______________________________ 。
(2)金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白(调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。请以红花金银花为实验材料,设计实验验证此结论,简要写出实验思路_________________ 。
(3)为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/11/3020414067982336/3021080398012416/STEM/1e5f6a71c97d4e42add0bddefeb13ac5.png?resizew=261)
①金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的______________ ,分离叶片中光合色素的原理是___________________________________ 。
②15时,黄花与京红久金银花净光合速率相同,此时二者光合作用固定CO2的速率_______ (选填“相同”“不同”或“不一定相同”),理由是______________ 。
(1)在高温环境中,金银花通过蒸腾作用使叶片降温,但在中午12时左右,叶片气孔开度会减小避免过度失水损伤细胞,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低,出现“光合午休”现象。为进一步探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如表(叶片温度与气孔开度有关)。
净光合速率相对值 | 叶片温度(℃) | 胞间CO2浓度(mmol/L) | |
直立叶 | 12.9 | 37.5 | 250 |
平展叶 | 8.8 | 37.7 | 264 |
(2)金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白(调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。请以红花金银花为实验材料,设计实验验证此结论,简要写出实验思路
(3)为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/11/3020414067982336/3021080398012416/STEM/1e5f6a71c97d4e42add0bddefeb13ac5.png?resizew=261)
①金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的
②15时,黄花与京红久金银花净光合速率相同,此时二者光合作用固定CO2的速率
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【推荐3】下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/26/3118127737733120/3120589337182208/STEM/abc66b6c9d3a4572b95f87e083c71495.png?resizew=411)
(1)植物光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的________________ 。分离叶绿体中色素常用的方法是________________ 。
(2)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态_______________________ 。
(3)根据甲图推测该植物光合作用强度最高的是________ 点,植株积累有机物最多的是________ 点。
(4)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为________________ 。
(5)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能是因为_____________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/26/3118127737733120/3120589337182208/STEM/abc66b6c9d3a4572b95f87e083c71495.png?resizew=411)
(1)植物光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的
(2)甲图曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态
(3)根据甲图推测该植物光合作用强度最高的是
(4)乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为
(5)乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低,可能是因为
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【推荐1】为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,研究人员在光照强度200μmol·m-2·s-1的条件下,以白光LED作为对照组(R(红光)/FR(远红光)=5.5),在对照组(CK组)基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理对冰草的生长发育和光合特性的影响,结果如下表。不同红光远红光配比对冰草植株生长和光合特性的影响请回答:
(1)光合色素的作用是_________ ,实验室可用________ 作为溶剂提取光合色素。利用特定的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率后可计算叶绿素的含量,选择用红光而不是蓝紫光的原因是_____ 。
(2)脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于_______ 的合成,还有80%三碳糖运至叶绿体外,转化成为蔗糖。
(3)FR1和FR2处理情况下植物的净光合速率均低于对照组,其原因是①________ ,②________ 。
(4)叶片细胞中含有________ 可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息,从而调控植物形态指标如________ 等参数。
处理 | 株高/cm | 叶面积/cm2 | 叶绿素含量/g·kg-1 | 净光合速率/μmolCO2·m-2·s-1 | 气孔导度/mol·m-2·s-1 | 胞间CO2浓度/μmol·mol-1 |
CK | 22.87 | 550.64 | 0.29 | 7.14 | 0.44 | 361.52 |
FR1 | 26.77 | 811.24 | 0.21 | 6.31 | 0.3 | 357.9 |
FR2 | 29.43 | 1446.44 | 0.24 | 5.32 | 0.2 | 346.25 |
(2)脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于
(3)FR1和FR2处理情况下植物的净光合速率均低于对照组,其原因是①
(4)叶片细胞中含有
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【推荐2】图1为绿色植物光合作用过程示意图(图中a~g为物质,①~⑤为反应过程,物质转化用实线表示,能量转化用虚线表示)。图2为适宜温度条件下,甲、乙两种植物的CO2吸收速率随光照强度的变化曲线图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/22/2963683205554176/2963881329303552/STEM/8a62b841c1fe48f385e673de6f0e130a.png?resizew=587)
(1)图1中,a物质代表光合色素,在叶绿体的_____________ 膜(填结构名称)上。光合色素主要吸收_______________ 。在提取光合色素时,需要加入的提取液是________________ 。
(2)图1中,c物质是_____________ ,当光照突然减弱时,短时间内C3和5分别_____________ (填增加、减少或不变)。
(3)图2中,A点合成ATP的场所是__________________________ ,当植物缺镁时,A点向_____________ 移动。
(4)当光照强度为B时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是_____________ ,甲乙两种植物,更适合在光线较弱的环境下生长的植物是_____________ 。
(5)若甲植物一天中在C点的光照强度下生长12h,在黑暗下生长12h,一昼夜后,甲植物每平方米释放O2的量为_____________ 。
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(1)图1中,a物质代表光合色素,在叶绿体的
(2)图1中,c物质是
(3)图2中,A点合成ATP的场所是
(4)当光照强度为B时,限制甲植物光合速率的主要环境因素是
(5)若甲植物一天中在C点的光照强度下生长12h,在黑暗下生长12h,一昼夜后,甲植物每平方米释放O2的量为
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非选择题-实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】下图甲表示某同学利用轮叶黑藻(一种沉水植物)探究“光照强度对光合速率的影响”的实验装置;图乙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图(有研究表明,水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向光合效率更高的C4途径转变,而且两条途径在同一细胞中进行)。____ (填:“向左”或“向右”)。若要测轮叶黑藻有氧呼吸速率的大小,则应将图甲装置进行____ 处理,此时有色液滴向左移动,其原因是____ 。
(2)图乙CO2转变为HCO3-过程中,生成的H+以____ 的方式运出细胞;催化过程①和过程④中CO2固定的两种酶(PEPC、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是____ ,原因是____ 。过程②消耗的NADPH主要来源于____ 上进行的光反应过程;丙酮酸产生的场所除了图示③以外,还可能有____ (填:“细胞质基质”或“线粒体基质”)。
(3)研究人员通过测定并比较不同CO2浓度下PEPC酶的活性。证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径转变。请写出实验思路并预期实验结果____ 。
(2)图乙CO2转变为HCO3-过程中,生成的H+以
(3)研究人员通过测定并比较不同CO2浓度下PEPC酶的活性。证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径转变。请写出实验思路并预期实验结果
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