某科研团队构建了一种人造叶绿体:用来自多种生物的相关酶组合在一起代替了卡尔文循环中的酶,构建了一种非天然的CO2转化循环(CETCH循环),提高了CO2固定效率,最终将CO2转化为羟基乙酸;再利用液滴微流控技术,将该循环与菠菜叶绿体类囊体结合在一起,如图所示。请回答下列问题:

(1)构建的CETCH循环可为叶绿体类囊体提供 ADP、NADP+ADP、NADP+,若仅构建CETCH循环,体系中除加入必需的酶和相应底物如二氧化碳外,还需要不断地提供ATP和 NADPHNADPH,该物质的作用是 还原三碳化合物(C3),并提供能量还原三碳化合物(C3),并提供能量。
(2)在光合作用固定二氧化碳最相等的情况下,该人造叶绿体氧气的释放量 高于高于(填“高于”“低于”或“等于”)菠菜叶肉细胞,其原因是 该人造叶绿体只进行光合作用,不进行细胞呼吸,所以氧气的释放量比菠菜叶肉细胞多该人造叶绿体只进行光合作用,不进行细胞呼吸,所以氧气的释放量比菠菜叶肉细胞多。
(3)利用该人造叶绿体生产光合产物时,可提高生产效率的措施有 适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度、维持最适温度、pH等适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度、维持最适温度、pH等。
【答案】ADP、NADP+;NADPH;还原三碳化合物(C3),并提供能量;高于;该人造叶绿体只进行光合作用,不进行细胞呼吸,所以氧气的释放量比菠菜叶肉细胞多;适当增加光照强度、提高二氧化碳浓度、维持最适温度、pH等
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/23 12:26:7组卷:4引用:2难度:0.6
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1.如图是某植物叶肉细胞的部分生理过程示意图。已知该植物叶肉细胞在适宜光照、较高的氧气浓度条件下由于Rubisco酶既能催化过程①,也能催化过程②,可同时进行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2浓度高,CO2浓度低时,Rubisco酶可催化C5(RuBp)加O2形成1个C3、1个C2,2个C2在线粒体等结构中再经一系列转化形成1个C3、1个CO2,C3再进入卡尔文循环。回答下列问题:
(1)图中,过程②发生的场所是。
(2)该植物叶肉细胞光合作用产生的糖类物质,在氧气充足的条件下,可被氧化为(填物质名称)后进入线粒体,继而在(填场所)彻底氧化分解成CO2。
(3)据图推测,当CO2浓度与O2浓度的比值(填“高”或“低”)时,有利于水稻进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累,从C5的角度分析,其原因是。
(4)科学研究发现,在一些蓝藻中存在CO2浓缩机制:蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室,能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制的意义是。发布:2025/1/16 8:0:1组卷:21引用:1难度:0.7 -
2.光呼吸可使水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%,造成减产。
光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一个双功能的酶,具有催化羧化反应和加氧反应两种功能,其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时,RuBP(1,5-二磷酸核酮糖,C5)与进入叶绿体的CO2结合,经Rubisco酶催化生成2分子的PGA(3-磷酸甘油酸,C3),进行光合作用;当CO2浓度低而O2浓度高时,RuBP与O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG(2-磷酸乙醇酸,C2),后者在相关酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物),乙醇酸通过光呼吸代谢循环合成PGA,重新加入卡尔文循环,而1/4的PG则以CO2的形式释放,具体过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)在红光照射条件下,参与光反应的主要色素是;据图1可推知,Rubisco酶主要分布在叶绿体基质中,催化CO2与C5结合,生成2分子C3,影响该反应的内部因素有(写出2点即可)。在光照条件下,Rubisco酶可以催化RuBP与CO2生成PGA,再利用光反应产生的NADPH将其还原,也可以催化RuBP与O2反应;推测O2与CO2比值时,有利于光呼吸而不利于光合作用。
(2)从图1看出,正常光合作用的叶片,突然停止光照后叶片会出现快速释放CO2的现象(CO2猝发),试解释这一现象产生的原因:。从能量代谢分析,光呼吸与有氧呼吸最大的区别是。
(3)水稻、小麦属于C3植物,而高粱、玉米属于C4植物,其特有的C4途径如图2所示。根据图2中信息推测,PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周,形成花环状结构,根据此结构特点,进一步推测C4植物光呼吸比C3植物的。发布:2025/1/16 8:0:1组卷:23引用:3难度:0.5 -
3.研究表明,植物的叶片面积、气孔状态与分布跟环境有密切的关系。以下有关叙述错误的是( )
发布:2026/3/20 16:0:5组卷:185引用:20难度:0.9
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