微藻是在显微镜下才能辨别形态的微小的光合生物,能通过碳浓缩机制进行光合作用高效固定CO2,对实现碳中和有重大研究意义。以莱茵衣藻(一种真核细胞,下面简称衣藻)为例,在低CO2浓度下碳浓缩机制如图1所示;衣藻类囊体薄膜上的PSI(光系统I)和PSII(光系统Ⅱ)如图2所示。完成下列问题:(1)PSI和PSⅡ由蛋白质和光合色素组成,光合色素可用____ 提取得到,光合色素的作用是____ 。
(2)类囊体腔内产生的H+可穿过ATP合成酶,运输方式是____ 。H+用于形成____ (物质),该物质在暗反应的功能是____ 。
(3)结合题干分析,CO2的来源有____ 。在衣藻细胞内,CA酶可催化CO2与HCO3-的可逆转化。与CO2形式相比,在叶绿体基质中以HCO3-形式富集的优点是____ 。
(4)把衣藻放在NaHC18O3缓冲液中进行实验,18O会依次出现在____ 。如果突然停止光照,短时间内C3和C5如何变化?____ 。
(5)相比于绿色植物,藻类的优势有哪些?____ (答出两点)
(2)类囊体腔内产生的H+可穿过ATP合成酶,运输方式是
(3)结合题干分析,CO2的来源有
(4)把衣藻放在NaHC18O3缓冲液中进行实验,18O会依次出现在
(5)相比于绿色植物,藻类的优势有哪些?
更新时间:2024-05-11 08:06:26
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【推荐1】研究人员在温度适宜、CO2充足条件下探究光合有效辐射(PAR)和不同施氮量对玉米净光合速率的影响,在施加有机肥的基础上追加无机氮肥,得到如图所示的实验结果,N0、N120、N240分别表示施加0、120、240kg/hm2的无机氮肥。回答下列问题:
(1)分布于植物叶肉细胞_____________ 上的叶绿素主要吸收可见光光谱中的________ 成分。
(2)由图可知,不同氮肥条件下,玉米的__________ (填“光合速率”或“呼吸速率”)相同。光合有效辐射从400μmol/(m2·s)增加至800μmol/(m2·s)的过程中,叶绿体中NADPH/NADP+比值__________ ,理由是_______________________ 。
(3)据图分析光合有效辐射达到1200μmol/(m2·s)时,影响三种种植条件下玉米净光合速率的主要外界因素是_______________________ 。
(4)适当增施氮肥能提高玉米的产量,原因是_____________ 。
(1)分布于植物叶肉细胞
(2)由图可知,不同氮肥条件下,玉米的
(3)据图分析光合有效辐射达到1200μmol/(m2·s)时,影响三种种植条件下玉米净光合速率的主要外界因素是
(4)适当增施氮肥能提高玉米的产量,原因是
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【推荐2】为研究光照强度和水分对光合速率的影响,将长势相同的水稻幼苗随机均分为三组,给予不同的处理。甲组:正常光照、正常供水:乙组:15%的正常光照、正常供水:丙组:15%的正常光照、50%的正常供水,在其他相同且适宜的条件下培养。一段时间后,测定相关指标,结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验的自变量是_____ ,在叶绿体中,光合色素分布在_____ 上,在光合作用的过程中,叶绿素吸收_____ 光。长期缺镁会导致作物叶片变黄,原因是_____ 。
(2)净光合速率可通过测定_____ 表示。与甲组相比,乙组叶肉细胞的净光合速率明显下降,主要的原因是_____ 。
(3)与乙组相比,丙组净光合速率较高,主要原因是_____ 含量较多,导致光合速率较高。
(4)在初春水稻育秧时节,光照较弱,则应该_____ (填“适当增加”或“适当减少”)供水,以保证幼苗快速成长。
(1)上述实验的自变量是
(2)净光合速率可通过测定
(3)与乙组相比,丙组净光合速率较高,主要原因是
(4)在初春水稻育秧时节,光照较弱,则应该
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【推荐3】我国北方常利用日光温室栽培番茄,夏季栽培生产过程中,常因为亚高温(35℃)及强光照的影响造成番茄减产。下图为番茄光合作用的主要过程,PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,Rubisco是催化CO2固定的关键酶。请回答下列问题:
(1)图中PSⅡ,PSI及ATP合成酶分布于_________ (填细胞结构名称)上,在该细胞结构上发生的能量转换为__________ 。图中“?”表示的物质是_________ 。
(2)据图分析,在ATP合成酶的作用下,ADP和Pi合成ATP所需的能量直接来自___________ 产生的电化学势能。
(3)为研究亚高温、强光照对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同环境下培养5天后测定相关指标,结果发现与对照组相比,亚高温、强光照条件下,气孔导度下降但胞间CO2浓度却上升。从暗反应角度分析,导致亚高温、强光照条件下植株净光合速率较低的主要原因可能是_________ 。
(4)D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起着重要作用。进一步研究发现,在高温、强光照下,过剩的光能可使D1蛋白失活,但番茄植株可以合成新的D1蛋白,植株合成新的D1蛋白的主要意义是__________ 。
(1)图中PSⅡ,PSI及ATP合成酶分布于
(2)据图分析,在ATP合成酶的作用下,ADP和Pi合成ATP所需的能量直接来自
(3)为研究亚高温、强光照对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同环境下培养5天后测定相关指标,结果发现与对照组相比,亚高温、强光照条件下,气孔导度下降但胞间CO2浓度却上升。从暗反应角度分析,导致亚高温、强光照条件下植株净光合速率较低的主要原因可能是
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【推荐1】研究者选取西葫芦幼苗进行了无土栽培实验,图甲为幼苗细胞内某些生理过程的示意图;图乙为该幼苗的光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化的曲线图。请分析回答下列相关问题:
(1)图甲中能产生[H]的过程有__________ (填序号),过程②进行的场所是________________ 。
(2)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是_________ 。
(3)图乙中A点时,图甲中的_______________ (填序号)过程正在进行。
(4)图乙中,___________ 点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
(1)图甲中能产生[H]的过程有
(2)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是
(3)图乙中A点时,图甲中的
(4)图乙中,
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【推荐2】下图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放,请据图回答问题。
(1)图中a、b表示的生理过程发生的场所是______ ,F物质产生的场所是______ 。
(2)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是______ (填数字),这些过程发生的部位是______ (填细胞器)。
(3)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成有机物,其原因是______ 。
(4)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测定该植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表回答问题。
当光照强度为3 klx时,小麦固定的CO2的量为____________ ;当忽然中断CO2的供应,短时间内上图中A物质的变化为____________ (填“升高”或“降低”或“不变”)。
(1)图中a、b表示的生理过程发生的场所是
(2)与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是
(3)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成有机物,其原因是
(4)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测定该植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时的光照强度(klx) | 光饱和时的光照强度(klx) | 光饱和时CO2吸收量[mg/(100cm2叶·h)] | 黑暗条件下CO2释放量[mg/(100cm2叶·h)] | |
小 麦 | 3 | 9 | 32 | 8 |
当光照强度为3 klx时,小麦固定的CO2的量为
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【推荐3】光合作用是植物体基本的物质代谢和能量代谢,以下是光合作用的实验,请回答相关问题:
(1)实验一:取长势一致、无病害的青桐木幼苗随机均分为甲、乙、丙三个组,分别置于以下条件下培养,一段时间后测得其叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如表。请据表回答下列问题:
①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因,一是光反应产生的______ 减少,从而使暗反应受阻;二是影响叶片气孔的开闭,使暗反应合成的______ 减少,进而生成的(CH2O)减少。
②与乙组相比,丙组最大净光合作用强度大,导致该差异的内因是丙组幼苗叶片中的______ 含量多。根据上述实验结果,当处于弱光的冬春季时,若提高青桐木幼苗光合作用强度,可适当减少______ 。
(2)实验二:为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图和如图,请回答以下问题:
(注:植物体光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需的光照强度称为光补偿点;光合作用速率达到最大时所需的最小光照强度称为光饱和点)
①最适宜在果树林下套种的品种是______ ,最适应较高光强的品种是______ 。
②叶绿体中光反应产生的能量既用于三碳化合物的还原,也参与叶绿体中生物大分子______ 等的合成。
③在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。如图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到______ ,合成蔗糖,运出叶肉细胞。
(1)实验一:取长势一致、无病害的青桐木幼苗随机均分为甲、乙、丙三个组,分别置于以下条件下培养,一段时间后测得其叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如表。请据表回答下列问题:
①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因,一是光反应产生的
②与乙组相比,丙组最大净光合作用强度大,导致该差异的内因是丙组幼苗叶片中的
(2)实验二:为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图和如图,请回答以下问题:
(注:植物体光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需的光照强度称为光补偿点;光合作用速率达到最大时所需的最小光照强度称为光饱和点)
①最适宜在果树林下套种的品种是
②叶绿体中光反应产生的能量既用于三碳化合物的还原,也参与叶绿体中生物大分子
③在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。如图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到
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【推荐1】落地生根是多年生的草本植物。其叶片白天气孔关闭,晚上气孔开放吸收固定CO2,下图是其叶肉细胞发生的生理过程,实线代表白天发生的物质变化,虚线代表晚上发生的物质变化。G6P、PEP、OAA分别指葡萄糖—6—磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、草酰乙酸。据图分析,回答下列问题:
(1)落地生根叶肉细胞内CO2固定的直接产物是_____ 。
(2)落地生根叶肉细胞液泡中pH白天高于晚上,其原因是_____ 。细胞呼吸也可以产生PEP,PEP固定CO2需要PEP羧化酶,推测该酶在一昼夜中活性变化是_____ 。
(3)落地生根生长缓慢,每天的光合产量极低的主要原因是_____ 。
(4)某同学想设计一个简单的实验测量落地生根植物叶片的呼吸速率,应该注意的事项是_____ (至少答两条)。
(1)落地生根叶肉细胞内CO2固定的直接产物是
(2)落地生根叶肉细胞液泡中pH白天高于晚上,其原因是
(3)落地生根生长缓慢,每天的光合产量极低的主要原因是
(4)某同学想设计一个简单的实验测量落地生根植物叶片的呼吸速率,应该注意的事项是
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【推荐2】科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量_________________ ,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在无水乙醇中的绿色果肉薄片会变成白色,原因是_______________________________ 。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有_________________________________________________ 。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是__________________________ 。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是________________________________________________________________ 。
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是
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【推荐3】氧苯酮(BP-3)被广泛应用于防晒霜、洗发水等护理用品中,其会通过淋浴、冲洗等进入地下水和海水系统。研究人员以某海藻为材料,研究了不同浓度BP-3对其光合作用和呼吸作用的影响,结果如图所示。回答下列问题:
1.BP-3具有亲脂性特点,其进入细胞最可能的方式是__________ 。BP-3进入环境后很容易被生物吸收并沿食物链传递、蓄积,在全球海洋以及连通的湖泊、河流中几乎无处不在,这体现了生态系统的物质循环具有__________ 的特点。
2.研究人员利用黑白瓶法测定了该海藻的呼吸耗氧速率和净光合放氧速率(在实验过程中严格控制无关变量)。若白瓶和黑瓶中初始氧气含量均为Aμmol,30min后测得白瓶中氧气含量为Bμmol,黑瓶中氧气含量为Cμmol,则该海菜的总光合速率是_________ μmol/h。
3.据图分析可知,BP-3对该海藻呼吸作用和光合作用的影响分别是_________ 。
4.进一步研究表明,BP-3可使该海藻的光反应速率降低;当光反应速率降低时,暗反应速率一般也降低,其原因是_________ 。
1.BP-3具有亲脂性特点,其进入细胞最可能的方式是
2.研究人员利用黑白瓶法测定了该海藻的呼吸耗氧速率和净光合放氧速率(在实验过程中严格控制无关变量)。若白瓶和黑瓶中初始氧气含量均为Aμmol,30min后测得白瓶中氧气含量为Bμmol,黑瓶中氧气含量为Cμmol,则该海菜的总光合速率是
3.据图分析可知,BP-3对该海藻呼吸作用和光合作用的影响分别是
4.进一步研究表明,BP-3可使该海藻的光反应速率降低;当光反应速率降低时,暗反应速率一般也降低,其原因是
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【推荐1】科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。 图甲为光合放氧测定装置示意图,图乙为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。 请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量 CaCO3 ,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_____ 。
(2)若图1中装置在适宜温度下进行试验,则影响光合放氧速率的主要环境因素有_____ (回答出两种主要因素)等。 氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中_____ 的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2 。 若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是_____ (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是_____ ;若在20 min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_____ (填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3),可推测20~25 min曲线的斜率为_____ (填“正值”、“负值”或“零”)。
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量 CaCO3 ,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是
(2)若图1中装置在适宜温度下进行试验,则影响光合放氧速率的主要环境因素有
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2 。 若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是
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【推荐2】如图甲为探究光合作用的装置图,图乙表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。请据图分析并回答:
(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是_____ 。
(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是_____ 。
(3) 在上午10点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,图乙中植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是_____ 。
(4) m点是曲线C与X轴交点,影响m点向左移动的因素有_____ (多选)。
A.植物缺镁 B.调整温度使之更适宜 C.天气转阴
D.CO2浓度适当上升 E。 CO2浓度适当下降
(5)在一定的二氧化碳浓度和适宜温度下,把图2中A植物的叶片置于5千勒克斯(光合作用总速率为44 mg CO2/100 cm2叶·小时)光照下14小时,其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为6.6 mg CO2/100 cm2叶·小时),则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为_____ mg(用CO2的净吸收量表示)。
(1)若用图甲所示装置来探究CO2是否为光合作用的原料,则还应该再增加一个装置,做法是
(2)若用图甲所示装置来探究元素X是否为植物的必需矿质元素,则还应该再增加一个装置,做法是
(3) 在上午10点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,图乙中植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是
(4) m点是曲线C与X轴交点,影响m点向左移动的因素有
A.植物缺镁 B.调整温度使之更适宜 C.天气转阴
D.CO2浓度适当上升 E。 CO2浓度适当下降
(5)在一定的二氧化碳浓度和适宜温度下,把图2中A植物的叶片置于5千勒克斯(光合作用总速率为44 mg CO2/100 cm2叶·小时)光照下14小时,其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为6.6 mg CO2/100 cm2叶·小时),则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为
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【推荐3】环境条件变化会影响植物的光合速率,进而影响植物生长。某同学在不同温度、不同CO2浓度条件下(其他条件相同且适宜),检测作物甲的净光合作用速率变化,结果如图所示。回答下列问题:
(1)CO2通过______ 的跨膜运输方式进入叶肉细胞的叶绿体,在______ (填具体场所)中与C5结合生成______ ,后者的进一步还原需要光反应提供的物质是______ 。
(2)在10℃条件下,不同CO2浓度对作物甲净光合作用速率的影响______ (填“显著”或“不显著”),其原因可能是______ 。结合实验结果,在夏季高温条件下,可以通过______ 来提高作物甲的净光合作用速率,以促进作物甲生长。
(3)若要得到图中CO2浓度为200μL·L-1的条件下的实验结果,具体的实验操作是______ 。
(1)CO2通过
(2)在10℃条件下,不同CO2浓度对作物甲净光合作用速率的影响
(3)若要得到图中CO2浓度为200μL·L-1的条件下的实验结果,具体的实验操作是
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