组卷网 > 高中生物综合库 > 分子与细胞 > 细胞的代谢 > 光合作用 > 光合作用的原理和应用 > 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:82 题号:17912023
农作物长期生长在高CO2浓度下存在光合适应现象,即植物在高CO2浓度下生长的初始期出现的光合作用增强会逐渐减弱,甚至消失。
(1)CO2作为_______________反应的底物,经过______________________________两个过程,生成糖类并完成C5的再生。
(2)对光合适应现象的一种解释是:Rubisco酶(简称R酶)是催化CO2固定的关键限速酶,研究表明R酶每秒大约只能催化3.3个CO2进行反应,其效率之低在酶促反应中极为罕见。植物不得不合成大量的R酶蛋白来弥补,据统计植物叶片中氮有50%用来合成R酶。当大气CO2浓度升高,导致叶片氮利用效率升高,最终使得植物叶片氮浓度表现出显著降低的趋势,植物减少了R酶的合成量。虽然底物浓度升高使R酶的催化效率显著提高,但由于R酶合成量减少,最终_______________(填“促进”或“抑制”)了光合作用对大气CO2浓度升高的持续响应。由上述信息推测,在各种条件适宜的情况下,_______________决定了光饱和点的最大光合速率。
(3)作物对大气CO2浓度升高的响应不仅包括产量的变化,还包括籽实品质的变化,特别是与人类健康息息相关的籽实营养品质变化。科学家分析了亚洲18个主要水稻品种籽粒营养品质,结果发现:高大气CO2浓度条件下,水稻籽粒中蛋白质含量、Zn和Fe、维生素B1、B2、B5和B9浓度均显著降低。下列试图解释高大气CO2浓度导致水稻籽粒营养品质下降机制的假说中,合理的有_______________。
A.“稀释效应”:高CO2浓度条件下,作物对碳水化合物的积累速度大于其他化合物合成以及矿质元素的吸收速度,最终使得其他化合物及矿质元素的浓度表现为下降
B.“移动受抑”:高CO2浓度条件下,植物不再需要较大的蒸腾作用换取气孔的打开。蒸腾作用的减小降低了土壤中水分向根的方向流动,抑制了植物对可移动矿质元素的吸收
C.“辅酶需求”:高CO2浓度条件下作物生长旺盛,作为辅酶因子参与合成代谢反应的元素(如Ca、Mg)需求量增多,而参与氧化还原反应的元素(如Fe、Zn)的需求量相对少
D.“氮素缺乏”:高CO2浓度条件下作物合成代谢速度变快,功能性蛋白需求量变大,游离氨基酸更多被用来合成与代谢相关的功能性蛋白而不是贮存蛋白

相似题推荐

非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】景天科植物具有独特的昼夜节律,在晚上植物体内苹果酸含量升高,糖分含量下降;白天则相反,酸度下降,糖分增多;相应的代谢途径被称为CAM途径,具有此类代谢途径的植物称为CAM植物。图Ⅰ为一昼夜大叶落叶生根(一种CAM植物)CO2吸收速率变化情况,图2为相同时间段内该植物净光合速率的变化情况。

(1)据图推测,CAM植物的气孔在______________(填“白天”或“晚上”)开放,细胞中______________很可能是临时储存CO2的载体。
(2)为研究叶表面气孔是均匀关闭(所有气孔关闭程度相同)、还是不均匀关闭(有的气孔关闭,有的开放),进行了以下实验:
实验1:被测叶片置于含放射性的空气中,光照20s后将叶片速冻至-60℃,通过检测叶片放射性有机物的分布是否均匀,判断气孔是否均匀关闭。
实验2:被测叶片进行光照2h后,用有机溶剂将叶片脱色后用I-KI溶液染色,通过观察叶片蓝色分布是否均匀,判断气孔是否均匀关闭。
与实验1相比,实验2需要进行较长时间的光照,原因是___________________。如果发生气孔不均匀关闭,叶不同区域的胞间CO2浓度有何差异?___________
(3)研究发现,CAM植物细胞中的CO2最早被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定,生成草酰乙酸(OAA),再进一步被还原并大量积累于液泡中。为保证CAM途径的持续进行,物质______________应通过一定化学反应不断重新生成并释放到细胞质中。分析图中信息推测,CAM途径除维持光合作用外,对植物的生理意义还表现在___________________
(4)假设昼夜温度不变,若要利用图2信息计算大叶落叶生根上午10时的实际光合速率,计算的思路是_____________________________
2022-01-07更新 | 373次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】水稻是高产粮食作物,在我国粮食生产中占有重要的地位。请回答下列问题:
(1)水稻进行光合作用依赖叶绿体内部有着巨大的膜面积——_____,其上分布有与光合作用有关的_____。ADP在叶绿体中的转移途径是_____
(2)稻田常规管理离不开施肥,稻田施用的氮肥主要用于合成有机物,氮元素在无机环境和生物群落之间也是不断循环的,人们却要不断地往农田生态系统中施加氮肥,原因是_____
(3)稻田常规管理离不开除草。稻田中常用生长素类似物作为除草剂,杀灭稻田中的双子叶植物杂草,其原理是_____
2022-09-12更新 | 37次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】植物表皮上的气孔开闭的变化深刻影响着植物的蒸腾和光合作用。大气饱和蒸汽压与实际蒸汽压之间的差值被称为蒸汽压差(VPD),VPD越大,说明大气越干旱。植物可通过感知VPD的变化,调节气孔开闭。
(1)研究发现,两种蛋白SLAC3、OSCA1.3可能与高VPD条件的气孔开闭有关。科研人员通过研究不同突变体对高VPD的响应情况,揭示高VPD调节气孔开闭的机制,结果如图所示(气孔导度与气孔的开放程度正相关)。

①气孔开闭可能通过影响_________进入叶片以及水从叶片流失,进而影响到植物的光合作用,因为二者分别参与了光合作用的暗反应阶段的_________过程和_________阶段。
②本实验的自变量是_________
③SLAC3、OSCA1.3正常的情况下,由图1和图2结果可知,高VPD可引起气孔_________,判断的依据是_________
④在高VPD条件下,图1结果是_________,说明SLAC3蛋白参与了高VPD调节气孔开闭的过程。图2结果表明,OSCA1.3介导的信号通路_________(填“参与”或“未参与”)高VPD调节气孔开闭的过程。
(2)近年来,人类活动加剧引发了一些全球性生态环境问题,其中可能引起高VPD和植物缺水的因素有_________(答出1条即可)。由此可见,上述研究的意义是__________
2022-02-19更新 | 286次组卷
共计 平均难度:一般