科研人员对绿色植物光暗转换中的适应机制开展下列研究。
(1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中,CO2,吸收速率的变化,结果如下图1。
①结果显示,未开始光照时,CO2吸收速率低于0,这是由于植物细胞进行_______ 释放CO2的结果。0.5min后,CO2吸收速率才迅速升高,说明此时光合作用_____ 反应过程的反应才被激活。
②光照后,绿色植物光合作用中的能量变化为:光能→_______ 。
(2)科研人员进一步检测了上述时间段中光反应相对速率和热能散失比例(是指叶绿体中,以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果如图2。
①图2中两条曲线变化趋势的差异为:_______ ;0.5~2min之间,与之前的变化相反。
②结合图1及光合作用过程推测,0~0.5min之间,光反应速率变化的原因是_______ 。
(3)请从物质与能量、结构与功能的角度分析,0~2min之间,图2中热能散失比例变化的生物学意义:_____________ 。
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①结果显示,未开始光照时,CO2吸收速率低于0,这是由于植物细胞进行
②光照后,绿色植物光合作用中的能量变化为:光能→
(2)科研人员进一步检测了上述时间段中光反应相对速率和热能散失比例(是指叶绿体中,以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果如图2。
①图2中两条曲线变化趋势的差异为:
②结合图1及光合作用过程推测,0~0.5min之间,光反应速率变化的原因是
(3)请从物质与能量、结构与功能的角度分析,0~2min之间,图2中热能散失比例变化的生物学意义:
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更新时间:2022-05-16 09:58:37
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【推荐1】O2是人和多数动物维持生命活动所必需的物质,适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时,线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和线粒体。科研人员用常氧(20%O2)、适度低氧(10%O2)和严重低氧(0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞,24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平,结果如图1所示。为研究线粒体自噬与活性氧含量的关系,用线粒体自噬抑制剂3-MA处理肿瘤细胞,检测肿瘤细胞的活性氧含量,结果如图2所示。
(1)大鼠组织液中的O2以____________ 的方式跨膜运输到肌细胞中,在细胞呼吸过程中,O2参与反应的场所是____________ 。
(2)在O2充足的情况下,大鼠肿瘤细胞也会进行无氧呼吸,此时消耗等量的葡萄糖,肿瘤细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞____________ (填:“多”或“少”);无氧呼吸产生乳酸,但血浆的pH不会发生明显变化,原因是____________ 。
(3)损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的____________ 降解。分析图1可知:适度低氧导致____________ ;分析图2可得出结论____________ ;据图分析,严重低氧会导致大鼠肿瘤细胞死亡,推测其原因是____________ 。
(1)大鼠组织液中的O2以
(2)在O2充足的情况下,大鼠肿瘤细胞也会进行无氧呼吸,此时消耗等量的葡萄糖,肿瘤细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞
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解题方法
【推荐2】甲图为细胞呼吸过程示意图,A、B、C、D表示阶段,E、X表示物质。乙图为酵母菌在不同O2浓度下的CO2释放速率。回答下列问题。
(1)甲图中,X代表的物质是________ ,动物细胞可以进行的过程为________ (填字母)阶段。
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次为________ 、________ 。
(3)写出甲图中产生E物质的细胞呼吸反应式:________ 。
(4)乙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是________ ,试解释C点出现的原因:________ 。
(5)人体剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,则人体产生的CO2与消耗的O2之比是________ 。
(1)甲图中,X代表的物质是
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次为
(3)写出甲图中产生E物质的细胞呼吸反应式:
(4)乙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是
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【推荐3】人类骨骼肌由两种肌纤维组成:快缩肌纤维和慢缩肌纤维。在电镜下观察可见快缩肌纤维基本上没有线粒体存在;而慢缩肌纤维含有大量线粒体。一般人的骨骼肌细胞含有维持2~5s剧烈收缩时所需的足够ATP,另外骨骼肌细胞储存有充足的磷酸肌酸以维持高水平ATP浓度大约15s。回答下列问题:
(1)慢缩肌纤维产生ATP的场所是__________ ,产生ATP最多的阶段所发生的物质变化是__________ 。人体持续20s剧烈运动过程会消耗大量的ATP,合成这些ATP时,可能为其提供能量的物质有__________ 。
(2)举重或短跑等剧烈运动后,可能产生大量乳酸引起肌肉酸痛,这说明举重或短跑主要依靠__________ (填“快缩”或“慢缩”)肌纤维,判断的理由是__________ 。
(3)肌细胞最终产生的乳酸大部分扩散到血液,然后又通过血液带回肝脏,在肝脏中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度分析乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是__________ 。
(1)慢缩肌纤维产生ATP的场所是
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【推荐1】下图表示绿色植物体内光合作用和细胞呼吸的过程,请据图分析并回答:(1)甲图表示_______________ 过程,乙图表示_______________ 过程。
(2)甲图中的物质A是__________ ,该物质是光合作用的光反应产生的,能为光合作用的______ 反应提供能量。分析甲图可知,影响光合作用的外界因素主要有_______ 、水、二氧化碳浓度等。
(3)乙图中的物质B是__________ ,其产生的场所是______________ ,序号①和________ 表示有氧呼吸的过程。
(4)酵母菌中可以进行的过程是____________ (填序号)
(2)甲图中的物质A是
(3)乙图中的物质B是
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【推荐2】人工光合作用是效仿植物光合作用的过程,实现人工高效光解水将太阳能转化成可以利用的能量形式,并将CO2转化成各种有机物。部分光合作用合成生物学改造案例如下表。请根据材料回答下列问题:
(1)提取菠菜的叶绿体类囊体,利用相关技术将类囊体包裹在油滴内模拟叶绿体。模拟叶绿体中的类囊体结构在光下可以产生______ (写出两种物质),包裹的油滴相当于叶绿体的______ 。
(2)从表中可以看出人工模拟叶绿体、大肠杆菌内和无细胞体系构建固碳通路都可以完成_______ 。
(3)相比有细胞结构的固碳体系,无细胞体系构建固碳通路,其优势是没有复杂的生物学过程,无细胞体系的有机物积累量_____ (填“高于”“低于”或“等于”)自然光合作用产生的有机物积累量,其原因是无细胞体系没有_______ 消耗有机物。
类型 | 改造方向 | 改造效果 | 改造底盘 |
人工光合作用 | 人工模拟叶绿体 | 在光照下连续固定CO2转化为有机酸 | 菠菜 |
大肠杆菌内构建固碳通路 | 以CO2为碳源合成糖和其他有机物 | 大肠杆菌 | |
无细胞体系构建固碳通路 | 较玉米中淀粉合成速率高约8.5倍 | 无细胞体系 |
(2)从表中可以看出人工模拟叶绿体、大肠杆菌内和无细胞体系构建固碳通路都可以完成
(3)相比有细胞结构的固碳体系,无细胞体系构建固碳通路,其优势是没有复杂的生物学过程,无细胞体系的有机物积累量
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解题方法
【推荐3】提高水稻产量一直是重要的研究课题。图1是在某一温度下测得光照强度对转基因水稻和原种水稻CO2吸收速率的影响曲线,图2是在光照为1000Lux下测得温度影响净光合速率的变化曲线。请回答下列问题:
(1)水稻叶片从外界吸收的CO2在酶的作用下与_____ 结合,形成两个C3.在有关酶的作用下,C3接受_____ 释放的能量,被_____ 还原。
(2)据图分析,图1是在_____ ℃下测得的结果。如调整温度为20℃,重复图1相关实验,A点会向_____ (填“左下”或“右上”)移动。
(3)据图推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在_____ (填“强”或“弱”)光照、_____ (填“高”或“低”)温环境中。为探究其根本原因,可用_____ 法分离这两种水稻等质量叶片的光合色素。通过观察比较_____ ,发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻是通过促进光合作用的_____ (填过程)来提高光合速率。
(1)水稻叶片从外界吸收的CO2在酶的作用下与
(2)据图分析,图1是在
(3)据图推测,转基因水稻与原种水稻相比更适宜栽种在
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