能源是人类赖以生存和发展的重要资源,从发展清洁能源的角度来看,氢气是最理想的载能体。研究发现,某些绿藻可在细胞进行光合作用的过程中将太阳能转化为氢能,其光合电子传递和产氢过程如下图所示,PS Ⅰ、PSⅡ、Cytb6f表示结构。回答下列问题:
(1)莱因衣藻是产氢能力较强的绿藻,其光合作用产生氢气的场所是叶绿体的________ 进行光合作用时,类囊体腔内建立了高浓度的H⁺,这些H⁺来源于________ 的和________ 的传递。
(2)氢酶对氧气极其敏感,当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中。衣藻通常产氢量较低,原因是__________ 。将莱因衣藻移至______ (答出两种)条件中放置一段时间,光照后可快速产生氢气。
(3)研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液(缺硫)并优化培养条件,研究莱因衣藻的光合产氢量,结果如图所示。
TAP-S培养液对莱因衣藻产氢的影响是______ 、______ 。推测硫可能__________ (填“促进”或“抑制”)了PSⅡ或Cytb₆f的功能,使类囊体腔中的H+浓度______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/b2ea5657-299e-4917-b01d-ad7aacd133c3.png?resizew=649)
(1)莱因衣藻是产氢能力较强的绿藻,其光合作用产生氢气的场所是叶绿体的
(2)氢酶对氧气极其敏感,当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中。衣藻通常产氢量较低,原因是
(3)研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液(缺硫)并优化培养条件,研究莱因衣藻的光合产氢量,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/79945c48-c105-41d9-9ba7-1b850129256d.png?resizew=402)
TAP-S培养液对莱因衣藻产氢的影响是
更新时间:2023-09-01 21:13:49
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【知识点】 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化解读
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【推荐1】如图是番茄叶肉细胞的光合作用过程示意图,磷酸丙糖转运器的活性受光的调节,适宜光照条件下,其活性较高。PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、转化光能的作用。
(1)番茄叶片中光合色素有_________ 。光反应过程中,PSII中的色素吸收光能将H2O分解为_________ 和H+,并产生电子,经过一系列复杂反应后,最终把光能转变为_________ 。
(2)通常情况下,Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1:1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时,短时间内更有利于合成_________ (填“淀粉”或“蔗糖”),原因是_________ 。
(3)较强光照不仅对光合作用生成有机物种类有影响,而且会造成有机物生成总量减少。为进一步研究原因,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。
①从表中数据可见强光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的,依据是__________ 。
②综合上述表格分析,强光下植物净光合下降的原因是_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/26/b8529c41-9eab-4ac2-a091-8a06a51490a1.png?resizew=381)
(1)番茄叶片中光合色素有
(2)通常情况下,Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1:1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时,短时间内更有利于合成
(3)较强光照不仅对光合作用生成有机物种类有影响,而且会造成有机物生成总量减少。为进一步研究原因,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。
组别 | 光照强度((umol·m-2·s-1)) | 净光合速率(umol·m-2·s-1) | 呼吸速率((umol·m-2·s-1)) | 气孔导度(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度(ppm) | Rubisco活性(U·ml-1) |
对照组 | 500klx | 12.1 | 9.8 | 144.2 | 308 | 189 |
强光组 | 1000klx | 1.8 | 11.9 | 31.2 | 448 | 61 |
②综合上述表格分析,强光下植物净光合下降的原因是
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【推荐2】为研究高CO2浓度对某植物生长的影响,研究人员在温度适宜且保证充足水分供应的条件下,分别以CO2浓度375μmol/mol(大气CO2浓度)和750μmol/mol两种条件进行适当处理,每种处理设置3个重复组,并对每组植物净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度的日变化进行了测定,结果如表所示。结合所学内容,请回答下列问题:
(1)植物在进行光合作用时,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该阶段中光合色素吸收的光能有两方面的用途,分别是_________________ 、_________________ 。
(2)研究发现,高CO2浓度可以__________ (填“提高”或“降低”)植物的净光合作用速率,其原理是____________________________ 。
(3)上午11:00,在CO2浓度倍增时,净光合速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是_____________________________________ 。
(4)研究发现,高CO2浓度降低了该植物的气孔导度,却能提高净光合速率,结合表中数据分析,其原因可能是_______________________________ 。
![]() | CO2浓度(![]() | 7:00 | 9:00 | 11:00 | 13:00 | 7:00 | 7:00 |
净光合速率 (![]() | 375 | 1.9 | 3.2 | 4.9 | 4.2 | 3.0 | 1.7 |
750 | 3.0 | 4.8 | 7.3 | 5.7 | 3.2 | 2.1 | |
气孔导度 (![]() | 375 | 0.025 | 0.058 | 0.062 | 0.033 | 0.026 | 0.018 |
750 | 0.023 | 0.055 | 0.044 | 0.025 | 0.017 | 0.011 | |
胞间CO2浓度(![]() | 375 | 298.5 | 297.7 | 297.8 | 298.2 | 297.3 | 297.6 |
750 | 647.3 | 582.5 | 597.2 | 435.6 | 435.7 | 597.8 |
(1)植物在进行光合作用时,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该阶段中光合色素吸收的光能有两方面的用途,分别是
(2)研究发现,高CO2浓度可以
(3)上午11:00,在CO2浓度倍增时,净光合速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是
(4)研究发现,高CO2浓度降低了该植物的气孔导度,却能提高净光合速率,结合表中数据分析,其原因可能是
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解题方法
【推荐3】光合作用可以说是地球上最重要的化学反应。如图为某叶肉细胞中光合作用图解,据图回答下列问题(在[]内填序号,在横线上填文字)。________ ,它可以被分布在叶绿体的________ 上的色素所捕获。
(2)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,常用________ (填“无水乙醇”或“清水”)提取色素;为了使研磨充分,需加入适量的________ 。
(3)图中I阶段,H2O被分解为H+和氧,H+与NADP+结合,形成[①]________ 为图II阶段提供能量和还原剂。
(4)图中II阶段称为________ 阶段,科学家用14C标记CO2,发现14CO2经由14C3最终转移到[②]________ ,探明了绿色植物光合作用中碳的转移路径。
(5)我国西北地区夏季日照时间长,昼夜温差大,那里出产的瓜果有机物含量丰富,并且特别甜,原因是________________________ 。
(2)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,常用
(3)图中I阶段,H2O被分解为H+和氧,H+与NADP+结合,形成[①]
(4)图中II阶段称为
(5)我国西北地区夏季日照时间长,昼夜温差大,那里出产的瓜果有机物含量丰富,并且特别甜,原因是
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