图1表示绿色植物叶肉细胞进行光合作用和有氧呼吸的过程及其关系的图解,其中a~e表示有关物质,A~D表示相关过程.图2表示最适温度下植物净光合作用强度随C02浓度的变化曲线.据图回答问题:
(1)图1中a物质为_____ ,D过程的场所为_____ .
(2)图1所示生理过程中,能够产生ATP的有_____ (填字母).
(3)分析图2曲线可知,当外界C02浓度处于A点时,植物净光合速率是0,原因是____________________ ;为提高密闭大棚内的作物产量,棚内人工释放的C02应控制在_____ (填图中字母)点所对应的浓度为宜.
(4)限制图2中m点净光合作用强度的因素主要是_____ .
(1)图1中a物质为
(2)图1所示生理过程中,能够产生ATP的有
(3)分析图2曲线可知,当外界C02浓度处于A点时,植物净光合速率是0,原因是
(4)限制图2中m点净光合作用强度的因素主要是
更新时间:2017-03-04 01:17:28
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【推荐1】将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,下图曲线表示该容器内氧气量的变化情况。请分析回答:
(1)黑暗处理过程中,细胞可吸收容器内的氧气,用于细胞呼吸的第________ 阶段,此阶段反应的具体场所是____________ 。
(2)光照处理后,氧气量逐渐增加的原因是_________________ 。
(3)随光照时间延长,到达B点以后,光合速率________ (填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸速率。
(4)如果小麦的呼吸速率自始至终不变,则在5~15 min,小麦的平均光合作用速率(用氧气产生量表示)是______ mol/min。
(1)黑暗处理过程中,细胞可吸收容器内的氧气,用于细胞呼吸的第
(2)光照处理后,氧气量逐渐增加的原因是
(3)随光照时间延长,到达B点以后,光合速率
(4)如果小麦的呼吸速率自始至终不变,则在5~15 min,小麦的平均光合作用速率(用氧气产生量表示)是
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(0.4)
【推荐2】冬小麦种子的萌发率对来年小麦产量有一定的影响。下图表示将冬小麦幼苗放在温度适宜的密闭容器内,容器内氧气量的变化情况;下表是在不同条件下冬小麦种子萌发率对比实验的结果。请分析回答下列问题:
(1)据图甲分析,0-5min,冬小麦幼苗消耗氧气的具体部位是_______________ ,5-15min时,密闭容器内氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为________________ 。
(2)B点时,叶片的光合作用速率__________________ (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率。
(3)如果小麦的呼吸速率自始至终不变,则在5-15min时,冬小麦的平均光合作用速率是__________ mol/min(用氧气产生量表示)。
(4)分析表乙得出的结论是_______________ ,所以农民播种冬小麦种子时不宜太深,不能太深的原因一方面可保证_______________ ,另一方面可满足种子萌发时对___________________ 的需求。
处理 | 萌发率/% | 平均萌发率/% | ||
甲组 | 乙组 | 丙组 | ||
光照处理 | 80 | 79 | 88 | 82.3 |
黑暗培养 | 0 | 1 | 1 | 0.7 |
增补光照 | 70 | 76 | 85 | 77 |
(2)B点时,叶片的光合作用速率
(3)如果小麦的呼吸速率自始至终不变,则在5-15min时,冬小麦的平均光合作用速率是
(4)分析表乙得出的结论是
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(0.4)
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【推荐3】学习以下材料,回答(1)~(5)题。
线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能
有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同,高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量,此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示(“e”表示电子,“→”表示物质运输及方向)。这种情况下生热缓慢,不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。图1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白质),是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,在此酶参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和IV,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径,有机物中电子经AOX途径传递后,最终只能产生极少量ATP。
荷花(N.nucifera)在自然生长的开花阶段,具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强,氧气消耗量大幅提高,使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。当达到生热最高峰时,AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强,可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。
线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中,从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时,UCP表达量显著上升,表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。
(1)图1所示的膜结构是_____ ;图1中可以运输H+的是_____ 。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在_____ 中。
(3)运用文中信息分析,在耗氧量不变的情况下,若图1所示的膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量_____ (选填“增加”、“不变”、“减少”)。原因是_____ 。
(4)基于本文内容,下列叙述能体现高等动、植物统一性的是_____。
(5)若荷花开花生热过程中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,细胞色素途径耗氧量占比会_____ (“增加”或“不变”或“减少”),AOX途径耗氧量占比会_____ (“增加”或“不变”或“减少”)。请说明理由_____ 。
线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能
有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同,高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量,此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示(“e”表示电子,“→”表示物质运输及方向)。这种情况下生热缓慢,不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。图1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白质),是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,在此酶参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和IV,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径,有机物中电子经AOX途径传递后,最终只能产生极少量ATP。
荷花(N.nucifera)在自然生长的开花阶段,具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强,氧气消耗量大幅提高,使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。当达到生热最高峰时,AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强,可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。
线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中,从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时,UCP表达量显著上升,表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。
(1)图1所示的膜结构是
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在
(3)运用文中信息分析,在耗氧量不变的情况下,若图1所示的膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量
(4)基于本文内容,下列叙述能体现高等动、植物统一性的是_____。
A.二者均有线粒体 |
B.二者均可借助UCP产热 |
C.二者均可分解有机物产生ATP |
D.二者均通过AOX途径产生大量ATP |
(5)若荷花开花生热过程中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,细胞色素途径耗氧量占比会
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(0.4)
【推荐1】不同形态的氮素对植物生长的影响力不同。为了研究不同形态的氮素对烟草光合速率的影响,科研人员用配制的无氮营养液(CK)、只含硝态氮(NO3-)营养液(T1)、只含铵态氮(NH4+)营养液(T2)和硝态氮与铵态氮比例为的营养液(T3)分别处理相同的烟草幼苗,实验处理方法和实验条件均保持相同且适宜。分别在培养的第15天、30天检测烟草的光合作用情况,结果如下表所示。回答下列问题:
(1)分析实验结果可知,氮素提高烟草的光合能力表现在_________________________________ 等方面。CK组幼苗的缺氮效应____________________________ (填“不明显”或“明显”),判断依据是________________________________ 。
(2)该实验也说明氮素的_______________ 会影响光合速率。________________ 促进烟草吸收CO2的效果更明显。
(3)T3组幼苗的净光合速率小于T1组幼苗的原因可能是_________________________________________ 。
(4)光合作用中,光合色素吸收的光能用于:第一,推动光化学反应,产生光合电子传递和光合磷酸化,转变为活跃的化学能储存在_____________________ 中,用于还原C3;第二,转变成热能并散失;第三,以荧光的形式发射出来。 这三者之间存在此消彼长的相互竞争关系。若硝态氮有利于叶绿素分子传递和转换能量用于光反应,则检测CK、T1和T3组光合色素吸收光量子后释放的最大荧光参数Fm,预期的结果是___________________________________________________ 。
(1)分析实验结果可知,氮素提高烟草的光合能力表现在
(2)该实验也说明氮素的
(3)T3组幼苗的净光合速率小于T1组幼苗的原因可能是
(4)光合作用中,光合色素吸收的光能用于:第一,推动光化学反应,产生光合电子传递和光合磷酸化,转变为活跃的化学能储存在
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【推荐2】研究小组探究某绿色植物在不同光照强度下(温度适宜),植物体内有机物的产生速率或积累速率的变化情况,绘制成如图甲所示的曲线图.图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(字母代表气体体积).回答下列相关问题:
(1)图甲中表示总光合速率的曲线是_____ (填字母);m点的含义是____________________ ,限制n点的环境因素不包括 _____________ (选填“温度、二氧化碳浓度、光照强度”).
(2)图甲的纵坐标还可以用______________________________________________________ 来表示,也能得到类似的图像.
(3)若图乙表示的是叶肉细胞光合速率等于呼吸速率,则图中字母存在的关系为_______ .
(4)若该植物细胞与周围环境的气体交换情况中e和d均大于0,则能不能说明该植物体内的有机物一定有积累?_________ ,原因是______________________________________ .
(1)图甲中表示总光合速率的曲线是
(2)图甲的纵坐标还可以用
(3)若图乙表示的是叶肉细胞光合速率等于呼吸速率,则图中字母存在的关系为
(4)若该植物细胞与周围环境的气体交换情况中e和d均大于0,则能不能说明该植物体内的有机物一定有积累?
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(0.4)
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【推荐3】在高光强环境下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥和高氮肥,一段时间后,测定其叶绿素和 Rubisco 酶(该酶催化 CO2和 RuBP 反应)的含量,结果如图所示。
请回答:
(1)实验表明,突变型的________ 含量比野生型低,采用_____ 法分离突变型植株叶片色素,与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅。分离时,应注意滤纸条上的滤液细线要__________ (高、低)于层析液的液面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是_________ 。
(2)氧气在________________ 反应中产生,同时光能被转化为 ATP 和 NADPH 中的活跃的 ____________ 。
(3)高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是___________________ 。
(4)卡尔文循环过程中,RuBP 与__________________ 结合形成六碳分子,六碳分子分解成三碳酸。三碳酸还原为三碳糖。 _________________ (大/小)部分运至叶绿体外,转变为_______________ (淀粉/蔗糖)。
请回答:
(1)实验表明,突变型的
(2)氧气在
(3)高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是
(4)卡尔文循环过程中,RuBP 与
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(0.4)
【推荐1】以小球藻为材料完成下列两组实验。根据实验回答下列问题:
实验一:小球藻在适宜条件下进行光合作用而繁殖很快。在相同培养液中,以图甲中的装置Ⅰ和Ⅱ(密封环境)分别培养小球藻,将两个装置都放在阳光下,一定时间后,观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化。
(1)A瓶中的酵母菌属于________ (填“原核”或“真核”)细胞。A瓶中酵母菌随培养时间的延长,其种群增长曲线为:_____________ 。
(2)B试管中小球藻繁殖速度比C试管________ (填“快”或“慢”),其原因是___________ 。
实验二:如果用图乙中E试管和F试管敞开口培养小球藻,E试管用完全培养液,F试管用缺镁的营养液,研究光照强度对E、F两试管中小球藻产生氧气量的影响,结果如图乙坐标图的E、F两曲线所示。请据图回答:
(3)P点的坐标值表示的生物学意义是_____________________________ 。
(4)Q点产生的净氧量为________ ;当光照强度小于M时,限制F试管光合作用强度的主要因素是________________ 。
(5)造成E、F两试管净氧量差异的原因是_______________________________________ 。
实验一:小球藻在适宜条件下进行光合作用而繁殖很快。在相同培养液中,以图甲中的装置Ⅰ和Ⅱ(密封环境)分别培养小球藻,将两个装置都放在阳光下,一定时间后,观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化。
(1)A瓶中的酵母菌属于
(2)B试管中小球藻繁殖速度比C试管
实验二:如果用图乙中E试管和F试管敞开口培养小球藻,E试管用完全培养液,F试管用缺镁的营养液,研究光照强度对E、F两试管中小球藻产生氧气量的影响,结果如图乙坐标图的E、F两曲线所示。请据图回答:
(3)P点的坐标值表示的生物学意义是
(4)Q点产生的净氧量为
(5)造成E、F两试管净氧量差异的原因是
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【推荐2】为研究植物对高温的耐受性,研究人员将某植物的甲、乙、丙三个品系的植株从25℃的环境移入45℃环境中培养,测得的相关数据如下表所示。请回答下列问题:
(注:气孔导度即气孔的开放程度)
(1)从代谢的角度分析,温度主要通过影响________ 来影响植物的光合速率。该植物三个品系的植株中,适合在高温环境中生长的是________ 品系植株。
(2)与对照组相比,乙品系植株叶肉细胞中C3的消耗速率________ (填“较高”或“较低”),原因是________ 。
(3)在45℃环境中,甲品系植株的光合速率的变化主要受________ (填“光反应”或“暗反应”)的影响;与乙品系植株相比,丙品系植株的光合速率更低,主要受________ (填“光反应”或“暗反应”)的影响做出该判断的依据是________ 。
生理指标 数值 处理组 | 光合速率相对值 | 光能捕获率相对值 | 气孔导度相对值 |
对照组 | 100% | 100% | 100% |
甲 | 119% | 118% | 100% |
乙 | 87% | 76% | 48% |
丙 | 84% | 61% | 55% |
(注:气孔导度即气孔的开放程度)
(1)从代谢的角度分析,温度主要通过影响
(2)与对照组相比,乙品系植株叶肉细胞中C3的消耗速率
(3)在45℃环境中,甲品系植株的光合速率的变化主要受
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(0.4)
真题
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【推荐3】早期地球大气中的O2浓度很低,到了大约3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390μmol·mol-1,是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2固定的酶,在低浓度CO2条件下,催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制,极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度,促进了CO2的固定。回答下列问题:
(1)真核细胞叶绿体中,在Rubisco的催化下,CO2被固定形成___________ ,进而被还原生成糖类,此过程发生在___________ 中。
(2)海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在,水体中CO2浓度低、扩散速度慢,有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程,图中HCO3-浓度最高的场所是__________ (填“细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”),可为图示过程提供ATP的生理过程有___________ 。
(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制,部分过程见图2。在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco附近的CO2浓度。
①由这种CO2浓缩机制可以推测,PEPC与无机碳的亲和力__________ (填“高于”或“低于”或“等于”)Rubisco。
②图2所示的物质中,可由光合作用光反应提供的是__________ 。图中由Pyr转变为PEP的过程属于__________ (填“吸能反应”或“放能反应”)。
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所,可以使用__________ 技术。
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术,可能进一步提高植物光合作用的效率,以下研究思路合理的有__________ 。
(1)真核细胞叶绿体中,在Rubisco的催化下,CO2被固定形成
(2)海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在,水体中CO2浓度低、扩散速度慢,有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程,图中HCO3-浓度最高的场所是
(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制,部分过程见图2。在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco附近的CO2浓度。
①由这种CO2浓缩机制可以推测,PEPC与无机碳的亲和力
②图2所示的物质中,可由光合作用光反应提供的是
③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所,可以使用
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术,可能进一步提高植物光合作用的效率,以下研究思路合理的有
A.改造植物的HCO3-转运蛋白基因,增强HCO3-的运输能力 |
B.改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成 |
C.改造植物的Rubisco基因,增强CO2固定能力 |
D.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物 |
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