甲圖表示綠色植物的光合作用與細胞呼吸兩者之間的關(guān)系，乙圖是植物進行光合作用的實驗裝置，丙圖表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對某植物光合作用速率和呼吸速率的影響，圖中實線表示實際（總）光合作用速率，虛線表示呼吸速率。據(jù)圖分析回答下列問題：
（1）甲圖過程①是在細胞中葉綠體類囊體薄膜或者基粒葉綠體類囊體薄膜或者基粒上進行的，X物質(zhì)是三碳化合物或C3三碳化合物或C3，Y物質(zhì)是丙酮酸丙酮酸；①-⑤的過程中，能使ADP含量增多的過程是②②。
（2）若將乙裝置中1%NaHCO3溶液（可為植物提供CO2），換成等量的1%NaOH溶液（可吸收鐘罩內(nèi)空氣中的CO2），則在開始的短暫時間內(nèi)，植物的葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化情況分別是下降下降、上升上升；若將圖乙密閉裝置，每天適宜光照12小時，幾星期后，植物最終死亡，分析其原因可能是水槽內(nèi)缺氧，根進行無氧呼吸；玻璃罩內(nèi)缺乏CO2，影響光合作用水槽內(nèi)缺氧，根進行無氧呼吸；玻璃罩內(nèi)缺乏CO2，影響光合作用。
（3）從植物細胞中提取完整線粒體和葉綠體，制成懸浮液，分別加入標號為1號和2號的兩支試管中。在1號試管中加入適量的葡萄糖溶液，在2號試管中加入等量的NaHCO3溶液，給予充足光照，觀察到的現(xiàn)象是1號試管懸浮液無現(xiàn)象無現(xiàn)象，2號試管懸浮液有氣泡有氣泡。
（4）若晝夜不停地光照，圖丙植物生長的最適溫度約是3030℃。
【答案】葉綠體類囊體薄膜或者基粒；三碳化合物或C3；丙酮酸；②；下降；上升；水槽內(nèi)缺氧，根進行無氧呼吸；玻璃罩內(nèi)缺乏CO2，影響光合作用；無現(xiàn)象；有氣泡；30
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/23 20:38:36組卷：17引用：4難度：0.7
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1．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細胞中含量最豐富的蛋白質(zhì)，由核基因控制合成的小亞基和葉綠體基因控制合成的大亞基組成，功能上屬于雙功能酶。當CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；當O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化C5與O2反應，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸?；卮鹣铝袉栴}：
（1）Rubisco酶在細胞的中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應產(chǎn)物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（2）當胞間CO2與O2濃度的比值減小時，有利于植物進行光呼吸而不利于光合作用有機物的積累。請從C5的角度分析，原因是。
（3）為糾正Rubisco酶的錯誤反應，光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補救機制，如有的細胞中產(chǎn)生一種特殊蛋白質(zhì)微室，將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機制形成的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：50引用：5難度：0.6 -
2．光呼吸可使水稻和小麥等作物的光合效率降低20%至50%，造成減產(chǎn)。
光呼吸現(xiàn)象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一個雙功能的酶，具有催化羧化反應和加氧反應兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當CO2濃度高而O2濃度低時，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）與進入葉綠體的CO2結(jié)合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），進行光合作用；當CO2濃度低而O2濃度高時，RuBP與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），后者在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通過光呼吸代謝循環(huán)合成PGA，重新加入卡爾文循環(huán)，而1/4的PG則以CO2的形式釋放，具體過程如圖1所示。請回答下列問題：
（1）在紅光照射條件下，參與光反應的主要色素是；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，催化CO2與C5結(jié)合，生成2分子C3，影響該反應的內(nèi)部因素有（寫出2點即可）。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應；推測O2與CO2比值時，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）從圖1看出，正常光合作用的葉片，突然停止光照后葉片會出現(xiàn)快速釋放CO2的現(xiàn)象（CO2猝發(fā)），試解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：。從能量代謝分析，光呼吸與有氧呼吸最大的區(qū)別是。
（3）水稻、小麥屬于C3植物，而高粱、玉米屬于C4植物，其特有的C4途徑如圖2所示。根據(jù)圖2中信息推測，PEP羧化酶比Rubisco酶對CO2的親和力。葉肉細胞包圍在維管束鞘細胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點，進一步推測C4植物光呼吸比C3植物的。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：3難度：0.5 -
3．如圖是某植物葉肉細胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細胞在適宜光照、較高的氧氣濃度條件下由于Rubisco酶既能催化過程①，也能催化過程②，可同時進行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2濃度高，CO2濃度低時，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1個C3、1個C2，2個C2在線粒體等結(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個C3、1個CO2，C3再進入卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）圖中，過程②發(fā)生的場所是。
（2）該植物葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的糖類物質(zhì)，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質(zhì)名稱）后進入線粒體，繼而在（填場所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據(jù)圖推測，當CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，有利于水稻進行光呼吸而不利于光合作用中有機物的積累，從C5的角度分析，其原因是。
（4）科學研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍藻中存在CO2濃縮機制：藍藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機制的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.7
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