玉米起源于中美洲,玉米叶片有花环形结构的两圈细胞,外层的叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应,同时,CO2和PEP结合被整合到C4化合物中。随后C4化合物进入内层的维管束鞘细胞,维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体,在维管束鞘细胞中,C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物,具体过程如图1所示。科学家研究发现,图中PEP酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,因而玉米产量比小麦产量要高很多。小麦叶片没有花环形结构,光合作用过程只发生在叶肉细胞,如图2。结合材料和图示回答下列问题:
(1)根据图2,小麦CO2的固定过程______________ (填“需要”或“不需要”)消耗能量,参与卡尔文循环的ATP和[H]生成的具体场所是_______________ 。
(2)根据题目信息,若某同学想借助显微镜,验证一叶片切片来自玉米还是小麦,实验方法是______________ 。
(3)根据图1,科学家用含14C标记的CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径,这种碳原子的转移途径是___________ ,能固定CO2的物质包括______________ 。
(4)通过两种植物结构的对比可知,若在夏季晴朗的白天中午,玉米植株光合作用______________ (填“会”或“不会”)明显减弱,判断理由是______________ 。
(1)根据图2,小麦CO2的固定过程
(2)根据题目信息,若某同学想借助显微镜,验证一叶片切片来自玉米还是小麦,实验方法是
(3)根据图1,科学家用含14C标记的CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径,这种碳原子的转移途径是
(4)通过两种植物结构的对比可知,若在夏季晴朗的白天中午,玉米植株光合作用
更新时间:2022-01-08 11:02:17
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【知识点】 光合作用综合
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解题方法
【推荐1】科学家研究发现,大气中CO2浓度上升会促进C3植物(如小麦、水稻等)的光合速率,但对C4植物(如玉米、甘蔗等)的光合速率未产生明显的促进作用。当光照强度持续增加,C3植物光合速率不再增加,C4植物仍可增加。(注:光合作用时,CO2首先被固定在C4中,然后才转移到C3中,这类植物称为C4植物,CO2直接固定在C3中的植物称为C3植物)。进一步研究,发现C4植物中存在一种特殊的酶,这种酶被称为“CO2泵”,可将叶肉细胞中低浓度的CO2与C3转化成C4,生成的C4最终被转运至维管束鞘细胞后,将CO2释放出来参与光合作用。下图为C4植物光合作用过程示意图,回答下列问题:
(1)玉米等植物中“CO2泵”的作用是
(2)若用放射性同位素14C标记大气中的CO2,则C4植株CO2中的碳转化为有机物中的碳的转移途径为
(3)根据题干推测,在一般条件下,C4植物的CO2饱和点
(4)有人认为与正常适宜环境相比,干旱环境对C4植物光合作用的影响比C3植物小,请设计实验验证这一结论,写出实验思路和预期结果(检测方法不做要求)。
实验思路:
预期结果:
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名校
【推荐2】下图是绿色植物光合作用过程图解,请据图回答:
(1)光合作用的总反应式是_____________________________ 。
(2)暗反应中需要光反应提供的物质是__________ 和__________ 。
(3)过程⑤表示CO2与C5化合物结合的过程,称为CO2的____________ 。
(4)根据是否需要光能,光合作用过程分为图中的①、②两个阶段,其中阶段①称为_____________ ,反应场所是__________ 。
(1)光合作用的总反应式是
(2)暗反应中需要光反应提供的物质是
(3)过程⑤表示CO2与C5化合物结合的过程,称为CO2的
(4)根据是否需要光能,光合作用过程分为图中的①、②两个阶段,其中阶段①称为
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【推荐3】叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________________ 到RNA上。RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是________________ 。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在________________ 上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要________________ 作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为_________________ 。
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有________________ (填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3—Ⅱ输出速度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中假如以大量可溶性糖的形式存在,其渗透压会增大,则可能导致叶绿体________________ 。
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3—Ⅱ输出速度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中假如以大量可溶性糖的形式存在,其渗透压会增大,则可能导致叶绿体
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