學習以下材料，回答（1）～（4）題。
調控植物細胞活性氧產生機制的新發(fā)現
能量代謝本質上是一系列氧化還原反應，在植物細胞中，線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應過程中會有活性氧產生，活性氧可以調控細胞代謝，并與細胞凋亡有關。
我國科學家發(fā)現一個擬南芥突變體m（M基因突變?yōu)閙基因），在受到長時間連續(xù)光照時，植株會出現因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比，突變體m中M酶活性下降，脂肪酸含量顯著降低。
為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因，研究人員以誘變劑處理突變體m,篩選不表現細胞凋亡，但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析，發(fā)現葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內膜復合物Ⅰ（催化有氧呼吸第三階段的酶）等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產生的新途徑（如圖）：A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調節(jié)物質，從葉綠體經細胞質基質進入到線粒體中，在mMDH酶的作用下產生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化會產生活性氧?；钚匝醭^一定水平后引發(fā)細胞凋亡。
在上述研究中，科學家從擬南芥突變體m入手，揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對A酸-B酸循環(huán)的進一步研究，將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調控機制提供新的思路。
（1）葉綠體通過 光合光合作用將CO2轉化為糖，從文中可知，葉綠體也可以合成脂肪的組分 脂肪酸脂肪酸。
（2）結合文中圖示分析，M基因突變?yōu)閙后，植株在長時間光照條件下出現細胞凋亡的原因是：長時間光照促進葉綠體產生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸轉化為A酸長時間光照促進葉綠體產生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸轉化為A酸，A酸轉運到線粒體，最終導致產生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。
（3）請將下列各項的序號排序，以呈現本文中科學家解析“M基因突變導致細胞凋亡機制”的研究思路：②④①③②④①③。
①確定相應蛋白的細胞定位和功能
②用誘變劑處理突變體m
③鑒定相關基因
④篩選保留m基因但不表現凋亡的突變株
（4）本文拓展了高中教材中關于細胞器間協調配合的內容，請從細胞器間協作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明。 葉綠體產生的A酸是通過載體蛋白運輸到線粒體，線粒體代謝產生的B酸，又通過載體蛋白返回到葉綠體，從而維持A酸-B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡葉綠體產生的A酸是通過載體蛋白運輸到線粒體，線粒體代謝產生的B酸，又通過載體蛋白返回到葉綠體，從而維持A酸-B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡。
【答案】光合；脂肪酸；長時間光照促進葉綠體產生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸轉化為A酸；②④①③；葉綠體產生的A酸是通過載體蛋白運輸到線粒體，線粒體代謝產生的B酸，又通過載體蛋白返回到葉綠體，從而維持A酸-B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/29 6:0:3組卷：296難度：0.5
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1．研究發(fā)現，Rubisco酶是綠色植物細胞中含量最豐富的蛋白質，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，產物經一系列變化后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下吸收O2產生CO2的現象稱為光呼吸?；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，如有的細胞中產生一種特殊蛋白質微室，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。
光呼吸現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結合，經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；據圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質中，催化CO2與C5結合，生成2分子C3，影響該反應的內部因素有（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快速釋放CO2的現象（CO2猝發(fā)），試解釋這一現象產生的原因：。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)狀結構，根據此結構特點，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在線粒體等結構中再經一系列轉化形成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生的糖類物質，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質名稱）后進入線粒體，繼而在（填場所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據圖推測，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，在一些藍藻中存在CO2濃縮機制：藍藻中產生一種特殊的蛋白質微室，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