我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
图丙表示该绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①~⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________ 上。需先用________ (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是____ ,据图分析,该植物可通过_______ 以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是_____ 。
(3)写出图丙结构或物质的名称:物质①___ ,结构a ____ 。该细胞吸收K+,需要膜载体协助和⑤,其中⑤的结构简式为______ 。
图丙表示该绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①~⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是
(3)写出图丙结构或物质的名称:物质①
更新时间:2023-06-18 12:16:28
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【推荐1】如图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①-⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)写出以下结构或物质的名称:物质③_______ 结构a_________
(2)①在b内参与的反应是有氧呼吸的第__________ 阶段,反应场所是_________
(3)该细胞吸收K+,需要膜载体协助和⑤,其中⑤的结构简式为__________
(4)图二表示棉田内,棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,均为36mg/dm2·h,则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是________ 。试分析产生这一结果的原因:____________ ,其中C点时的呼吸强度为_____________ mgCO2/dm2·h
(5)如图三表示一昼夜(0时至24时)在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是____________ .
②该番茄植株经过一昼夜后,是否积累了有机物_______ 并说明理由________________________
(1)写出以下结构或物质的名称:物质③
(2)①在b内参与的反应是有氧呼吸的第
(3)该细胞吸收K+,需要膜载体协助和⑤,其中⑤的结构简式为
(4)图二表示棉田内,棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,均为36mg/dm2·h,则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是
(5)如图三表示一昼夜(0时至24时)在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是
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【推荐2】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
NTUs—动植物跨界医疗新模式
细胞内物质(如氨基酸、核苷酸)的合成代谢需要消耗足够的细胞内能量(ATP) 和还原当量(NADPH),ATP 被认为是所有细胞通用的“能量货币”,NADPH 则是 细胞生物反应的关键电子供体。细胞内合成代谢反应需要消耗大量的 ATP 和 NADPH,从而将简单的分子转化为生命活动所需的复杂物质。这些关键因子(ATP 和 NADPH,)在病理条件下往往严重缺乏,因此在相关疾病的治疗中,一个关键的 技术难题是如何向退变损伤细胞输送有效的能量和电子供体,以重塑损伤退变细胞的 合成代谢。
绿色植物通过捕获光能实现 ATP 和 NADPH 的自主合成,为各 类 生 命 活动 提 供所 需的能量和物质。这种能量转换的方式,启发了科学家,那是否可以将类囊体装配到哺乳动物损伤退变的细胞中,调节细胞内ATP和NADPH含量和浓度来达到能量代谢平衡,从而改善病理状态下细胞的合成代谢障碍呢?
浙江大学的科研团队以骨关节炎小鼠为材料进行了相关实验(如图)。
骨关节炎一种常见的衰老退行性疾病,是损伤退变的软骨细胞由于ATP、NADPH的耗竭以及胶原蛋白、蛋白聚糖等蛋白合成减少而导致的。研究团队提取了菠菜叶绿体中的类囊体,利用某种特殊的方法获得了纳米类囊体单元(NTUs),用小鼠的软骨细胞膜封装NTUs,并将其注射到软骨受损部位。这些封装后的NTUs能迅速穿透细胞膜,NTUs具有类似于类囊体的独立光合功能,能够在光照下有效的合成ATP和NADPH,帮助损伤退变的细胞完成正常的合成代谢等生理活动,小鼠的关节健康状况得到明显改善。
(1)生物体内存在大量的合成反应如光合作用。绿色植物在_______ (场所)将CO2和水合成糖类等有机物。根据文中信息请再举一例合成反应________ 。
(2)文章中 ATP 和 NADPH 是 NTUs 模拟了植物的光合作用而产生的,此过程需要在________ 条件下将________ 和磷酸合成为 ATP。
(3)NUT 被膜包封后,通过识别作用与靶细胞的膜发生融合,以________ 方式进入靶细胞内,体现了细胞膜的________ 特点。
(4)根据文章信息,分析利用 NTU 治疗骨关节炎的说法正确的是______
NTUs—动植物跨界医疗新模式
细胞内物质(如氨基酸、核苷酸)的合成代谢需要消耗足够的细胞内能量(ATP) 和还原当量(NADPH),ATP 被认为是所有细胞通用的“能量货币”,NADPH 则是 细胞生物反应的关键电子供体。细胞内合成代谢反应需要消耗大量的 ATP 和 NADPH,从而将简单的分子转化为生命活动所需的复杂物质。这些关键因子(ATP 和 NADPH,)在病理条件下往往严重缺乏,因此在相关疾病的治疗中,一个关键的 技术难题是如何向退变损伤细胞输送有效的能量和电子供体,以重塑损伤退变细胞的 合成代谢。
绿色植物通过捕获光能实现 ATP 和 NADPH 的自主合成,为各 类 生 命 活动 提 供所 需的能量和物质。这种能量转换的方式,启发了科学家,那是否可以将类囊体装配到哺乳动物损伤退变的细胞中,调节细胞内ATP和NADPH含量和浓度来达到能量代谢平衡,从而改善病理状态下细胞的合成代谢障碍呢?
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(1)生物体内存在大量的合成反应如光合作用。绿色植物在
(2)文章中 ATP 和 NADPH 是 NTUs 模拟了植物的光合作用而产生的,此过程需要在
(3)NUT 被膜包封后,通过识别作用与靶细胞的膜发生融合,以
(4)根据文章信息,分析利用 NTU 治疗骨关节炎的说法正确的是______
A.NTU 在动物细胞中模拟了植物光合作用的暗反应阶段 |
B.NTU 不需要特殊处理就可以注射到需要治疗的动物细胞 |
C.该技术实现了类囊体的跨物种的转移和应用 |
D.该研究开辟了治疗人类代谢疾病的全新策略 |
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【推荐3】睡眠是动物界普遍存在的现象。腺苷是一种重要的促眠物质。
(1)图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知,储存在囊泡中的ATP通过__________ 方式转运至胞外后,可被膜上的核酸磷酸酶分解,脱去____________ 个磷酸产生腺苷。
(2)为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化,研究者设计了一种腺苷传感器(图2),并使之表达在BF区细胞膜上。
①传感器的工作原理是_________________ 。
②满足实验要求的传感器应具备的条件包括__________________ (填正确选项前字母)。
A.对腺苷有高荧光响应,对ATP等腺苷衍生物无反应
B.传感器数量随着睡眠-觉醒周期而变化
C.对正常睡眠觉醒周期无明显影响
D.腺苷与传感器的结合是不可逆的
(3)用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元,检测结果表明:在睡眠调节中,小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷但是仍与胆碱能神经元释放有关。为进一步验证该结论,研究者实验组处理分别是去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。支持此结论的实验结果应是__________________________ 。
(4)研究发现,腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合,可______________ (选填“促进”或“抑制”)K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋;腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。
(1)图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知,储存在囊泡中的ATP通过
(2)为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化,研究者设计了一种腺苷传感器(图2),并使之表达在BF区细胞膜上。
①传感器的工作原理是
②满足实验要求的传感器应具备的条件包括
A.对腺苷有高荧光响应,对ATP等腺苷衍生物无反应
B.传感器数量随着睡眠-觉醒周期而变化
C.对正常睡眠觉醒周期无明显影响
D.腺苷与传感器的结合是不可逆的
(3)用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元,检测结果表明:在睡眠调节中,小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷但是仍与胆碱能神经元释放有关。为进一步验证该结论,研究者实验组处理分别是去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。支持此结论的实验结果应是
(4)研究发现,腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合,可
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【推荐1】请回答下列有关高中生物实验的问题。
(1)如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离,其利用的原理是色素在层析液中的_______
不同。为使研磨充分,应加入___________________ 。
(2)观察植物细胞的质壁分离与复原现象:为便于观察,选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳,原因是__________________________________________________________ 。
(3)观察植物细胞的有丝分裂实验:观察部位的细胞具有________________________________ 的
特点,重点观察处于_________ 期的细胞。
(4)“探究温度对酶活性的影响”实验中,使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果,其原因是
__________________________________________________________ 。
(1)如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离,其利用的原理是色素在层析液中的
不同。为使研磨充分,应加入
(2)观察植物细胞的质壁分离与复原现象:为便于观察,选用紫色洋葱的鳞片叶外表皮最佳,原因是
(3)观察植物细胞的有丝分裂实验:观察部位的细胞具有
特点,重点观察处于
(4)“探究温度对酶活性的影响”实验中,使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果,其原因是
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解题方法
【推荐2】苋菜是一年生C4草本植物,耐热不耐寒。为探究温度调控苋菜光合作用的机制,研究人员对不同处理下苋菜株高、叶绿素含量、PEP羧化酶表达量进行测定,实验结果如下表所示:
注:对照组25℃以下温度的均属于低温,离体叶绿素由于缺少膜系统,强光下容易反应分解。
(1)在苋菜光合作用过程中,叶绿素承担着_____ 的功能。植物光合能力与叶绿素含量密切相关,为测定叶绿素含量,科研人员进行了如下操作:用打孔器取20片1cm2小圆片→剪碎后装入25mL容量瓶→用_____ 定容后置于暗处24h→在_____ 光(红光、蓝紫光)照射下测定提取液吸光值并计算叶绿素含量。上述操作中,将容量瓶“置于暗处”的原因是_____ 。
(2)本实验的自变量是_____ 。根据表格的实验结果,分析低温影响苋菜生长缓慢的主要原因是_____ 。
(3)10℃处理时苋菜植株基本停止生长,且在10℃以下苋菜种子发芽困难,这与种子内_____ (填植物激素)含量升高有关。
(4)C4植物能够利用大气中浓度很低的CO2,并且使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中,供维管束鞘细胞内叶绿体中的C3途径利用,相关物质转化见下图:①温度可通过影响酶的_____ (答出两点)来调控植物光合作用。
②)根据上图,可知PEP羧化酶的作用是实现卡尔文循环中的_____ 步骤。20℃、15℃处理下,PEP化酶表达量均上升,但维管束鞘细胞内暗(碳)反应速率仍下降,可能的原因是_____ (答出两点)
温度/℃ | 处理3d | 处理6d | ||||
苋菜株高/cm | 叶绿素含量/(mg·g-1) | PEP羧化酶相对表达量 | 苋菜株高/cm | 叶绿素含量/(mg·g-1) | PEP羧化酶相对表达量 | |
25℃(对照) | 13.67 | 36.66 | 0.996 | 15.4 | 36.97 | 1.078 |
20℃ | 13.2 | 36.13 | 1.196 | 14.1 | 36.07 | 1.936 |
15℃ | 12.77 | 34.06 | 1.175 | 13.07 | 32.42 | 2.609 |
10℃ | 12.3 | 32.86 | 0.722 | 12.37 | .31.48 | 0.857 |
(1)在苋菜光合作用过程中,叶绿素承担着
(2)本实验的自变量是
(3)10℃处理时苋菜植株基本停止生长,且在10℃以下苋菜种子发芽困难,这与种子内
(4)C4植物能够利用大气中浓度很低的CO2,并且使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中,供维管束鞘细胞内叶绿体中的C3途径利用,相关物质转化见下图:①温度可通过影响酶的
②)根据上图,可知PEP羧化酶的作用是实现卡尔文循环中的
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解题方法
【推荐3】水稻是我国重要的粮食作物之一,开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种,科学家开展了多项研究。分析回答下列问题:_____ (填具体部位)上,实验中常采用_____ (填溶剂)提取叶片中的色素。
(2)科研人员将水稻幼苗分为两组,分别在含Mg2+(+Mg)和无Mg2+(-Mg)的培养液中培育一段时间后,进行光暗交替处理,检测两组水稻中R酶催化的化学反应速率,结果如图所示。
①R酶催化暗反应中CO2的固定,是影响碳反应速率的限速酶,其位于_____ 。
②图示实验结果说明_____ 。
③科研人员检测光照下两组水稻叶片中R酶的含量,发现两组实验结果并无差异。由此推测,Mg2+通过_____ 提高R酶催化的化学反应速率。
(3)一些研究表明,水稻叶绿素含量降低并没有影响产量,叶绿素的含量与氮肥和光照有关。研究人员对上述现象进行生产实践研究,设置如下IA、B、C三个处理,测量结果如下表。
注:当地常规栽培密度为100%,施氮量为300(kg·N·ha-1)。
①与正常叶片相比,水稻叶绿素含量下降,光反应中转移到_____ 的光能并没有体现出差异,光合速率变化不大。根据这种现象推测,正常水稻叶片中_____ 可能不是光合作用的限制因素。
②与常规栽培相比,C处理叶片叶绿素含量显著降低,产量提高了_____ (保留整数),这一结果对生产实践的指导意义是可以通过_____ ,适当降低叶绿素含量,对_____ 的影响不大,从而降低生产成本和提高水稻产量。
(1)水稻的叶绿素主要分布在
(2)科研人员将水稻幼苗分为两组,分别在含Mg2+(+Mg)和无Mg2+(-Mg)的培养液中培育一段时间后,进行光暗交替处理,检测两组水稻中R酶催化的化学反应速率,结果如图所示。
①R酶催化暗反应中CO2的固定,是影响碳反应速率的限速酶,其位于
②图示实验结果说明
③科研人员检测光照下两组水稻叶片中R酶的含量,发现两组实验结果并无差异。由此推测,Mg2+通过
(3)一些研究表明,水稻叶绿素含量降低并没有影响产量,叶绿素的含量与氮肥和光照有关。研究人员对上述现象进行生产实践研究,设置如下IA、B、C三个处理,测量结果如下表。
处理 | 栽培密度 | 施氮量(kg·N·ha-1) | 叶绿素含量(mg·g-1·FW) | 产量(t·ha-1) | 光合速率(μmolCO2·m-2s-1) | 氮肥利用率(kg·kg-1N) |
A | 100% | 0 | 3.29 | 7.29 | 20.89 | - |
B | 100% | 300 | 4.01 | 9.75 | 24.03 | 8.20 |
C | 120% | 270 | 3.58 | 10.75 | 23.88 | 12.81 |
①与正常叶片相比,水稻叶绿素含量下降,光反应中转移到
②与常规栽培相比,C处理叶片叶绿素含量显著降低,产量提高了
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【推荐1】1937年植物学家希尔发现,离体的叶绿体中加入“氢接受者”,比如二氯酚吲哚酚(DCPIP),光照后依然能够释放氧气,蓝色氧化状态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程,在密闭条件下进行如下实验:
(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是_______ ,这些氢在暗反应的_______ 过程中被消耗。
(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是________ ,A试管除了颜色变化,实验过程中还能观察到的现象是______________ 。
(3)A与C试管的比较可以说明氢产生的条件是___________ ,B和D试管是为了说明DCPIP_______ 。
(4)实验结束后A试管中叶绿体________ (填“有”或“没有”)(CH2O)的产生,主要原因是___________ 。
溶液种类 | A试管 | B试管 | C试管 | D试管 |
叶绿体悬浮液 | 1mL | _ | 1mL | _ |
DCPIP | 0.5mL | 0.5mL | 0.5mL | 0.5mL |
0.5mol/L蔗糖溶液 | 4mL | 5mL | 4mL | 5mL |
光照条件 | 光照 | 光照 | 黑暗 | 黑暗 |
上层液体颜色 | 无色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 |
(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是
(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是
(3)A与C试管的比较可以说明氢产生的条件是
(4)实验结束后A试管中叶绿体
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【推荐2】为探究不同波长的光和CO2浓度对葡萄幼苗光合作用的影响,用40W的白色、红色和黄色灯管做光源,设置不同CO2浓度,处理幼苗。培养一段时间后,测定幼苗的净光合速率(净光合速率=真光合速率-呼吸速率),结果如下图,回答问题:
(1)光合作用的暗反应过程中,能量的转化过程是:___________________________ ;CO2转化为三碳化合物,需要利用光反应产生的__________________ 。
(2)图中a点的净光合速率大于c点,从光合作用的角度分析,原因是__________________ 。
(3)实验结果表明,大棚种植葡萄时,可采取__________________ 两个措施来提高产量。
(4)为探究黄光条件下幼苗的叶绿素a含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取自然光和黄光条件下培养的幼苗叶片,用__________________ (化学试剂)提取其中的色素,然后再分离色素,并比较滤纸条上叶绿素a色素带的_________ 。
(1)光合作用的暗反应过程中,能量的转化过程是:
(2)图中a点的净光合速率大于c点,从光合作用的角度分析,原因是
(3)实验结果表明,大棚种植葡萄时,可采取
(4)为探究黄光条件下幼苗的叶绿素a含量是否发生改变,提出实验思路如下:分别取自然光和黄光条件下培养的幼苗叶片,用
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【推荐3】小麦是常见的农作物,某科研小组以小麦为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程;乙图表示某植株叶片在光斑(阳光穿过上层叶片的空隙会在下层叶片上形成光斑,它会随太阳的运动而移动)照射前后吸收CO2和释放O2的情况;丙图表示植物细胞有氧呼吸过程(以葡萄糖为底物)图解。回答下列问题:
(1)甲图CO2中O的最终去向是_____ 。
(2)乙图中C点时,该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需CO2的来源是_____ 。
(3)丙图中的数字,哪两个代表同一物质_____ 。
(4)乙图中B点叶肉细胞间隙的O2浓度_____ (填“>”“<”或“=”)A点叶内细胞间隙的O2浓度。
(5)丙图中8代表的是_____ 。
(1)甲图CO2中O的最终去向是
(2)乙图中C点时,该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需CO2的来源是
(3)丙图中的数字,哪两个代表同一物质
(4)乙图中B点叶肉细胞间隙的O2浓度
(5)丙图中8代表的是
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【推荐1】某生物小组利用图甲装置在光合作用最适温度(25℃)下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测量光合速率,结果如图乙所示。请据图回答:
(1)若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内叶绿素合成减少,该植物在同样的条件下测定的光补偿点会_____________ (填“增加”或“减弱”或“不变”)。
(2)在黑暗、氧气充足条件下CO2是由________________ (具体场所)释放的。光照条件下,根尖细胞内合成ATP的场所除线粒体外,还有____________________ 。
(3)补充CO2之前,曲线中t1-t4时段,玻璃罩内CO2浓度最低点和最高点依次是_____________ 和____________ 。
(1)若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内叶绿素合成减少,该植物在同样的条件下测定的光补偿点会
(2)在黑暗、氧气充足条件下CO2是由
(3)补充CO2之前,曲线中t1-t4时段,玻璃罩内CO2浓度最低点和最高点依次是
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【推荐2】当下正是枇杷成熟的季节,下列甲图为枇杷叶肉细胞内光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中数字表示相关生理过程,a~h表示相关物质;乙图表示枇杷的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化(呼吸速率不变)。据图分析并回答问题:
(1)在甲图中e和g分别表示__________ ,②发生的场所是叶肉细胞的__________ ;吸收光能的色素分布在__________ ;图中③④⑤中释放能量最多的是__________ 。
(2)请写出光合作用的总反应方程式__________ 。
(3)乙图在光照强度为b时,枇杷叶肉细胞的光合速率与呼吸速率的关系是__________ 。若某枇杷植株长时间处于光照强度为c的环境中(一直光照),该植株__________ (填“能”或“不能”)正常生长。
(4)若在d光照强度下停止供应CO2,则过程①将__________ (填“加快”“减慢”或“基本不变”),判断的理由是___________ 。
(1)在甲图中e和g分别表示
(2)请写出光合作用的总反应方程式
(3)乙图在光照强度为b时,枇杷叶肉细胞的光合速率与呼吸速率的关系是
(4)若在d光照强度下停止供应CO2,则过程①将
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【推荐3】下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。(字母代表场所,数字代表物质)
据图回答下列问题:
(1)图中①和④依次代表_______ 和______ ,A和C依次代表____________ 和 ________ 。
(2)图中能合成ATP的场所为______________________ (用字母表示)。A中合成的NADPH能够为碳反应提供______ 和_________ 。
(3)二氧化碳还原为糖的一系列反应称为_________________ 循环,产物三碳糖转变成蔗糖的场所是叶绿体______________ (内、外)。
据图回答下列问题:
(1)图中①和④依次代表
(2)图中能合成ATP的场所为
(3)二氧化碳还原为糖的一系列反应称为
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