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請學(xué)習(xí)下面短文,并回答下列問題:
綠色植物的光合作用是地球上最重要的代謝,對于整個生物界具有重要意義。從18世紀(jì)后葉到現(xiàn)在,有關(guān)光合作用的研究及其發(fā)現(xiàn)一直是人們關(guān)注的熱點,科學(xué)家們也一直不斷有關(guān)于光合作用的新發(fā)現(xiàn)。
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在玉米、甘蔗等起源于熱帶的植物葉肉細胞的葉綠體內(nèi),CO2被一種叫磷酸烯醇式丙酮酸的三碳化合物(PEP)固定,形成一個四碳化合物--草酰乙酸(C4),催化該反應(yīng)的酶為PEP羧化酶,其與CO2的親和力特別強。C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中,釋放出一個CO2,并形成一種三碳化合物--丙酮酸。釋放出來的CO2再被C5固定,繼續(xù)進行卡爾文循環(huán)的途徑。丙酮酸則再次進入葉肉細胞中的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化下,通過ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP,PEP則可以繼續(xù)固定CO2,具體過程如圖所示。這種以四碳化合物(C4)為光合最初產(chǎn)物的途徑稱為C4途徑,而卡爾文循環(huán)這種以三碳化合物(C3)為光合最初產(chǎn)物的途徑則稱為C3途徑。相應(yīng)的植物被稱為C4植物和C3植物。
C3植物和C4植物最主要的差別就在于CO2固定的方式和場所。研究發(fā)現(xiàn),C4植物和C3植物的光反應(yīng)階段完全相同。隨著研究的不斷深入,光合作用的分子機制不斷被人們發(fā)現(xiàn),除了學(xué)術(shù)價值外,這些研究還具有重大的應(yīng)用價值。
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(1)C3植物和C4植物光反應(yīng)主要發(fā)生的物質(zhì)變化為
水的光解(水在光下分解)和ATP(及NADPH)的合成
水的光解(水在光下分解)和ATP(及NADPH)的合成
。
(2)C3植物CO2的固定主要發(fā)生在
葉綠體基質(zhì)
葉綠體基質(zhì)
內(nèi),在該細胞內(nèi)是由CO2
C5
C5
反應(yīng)實現(xiàn)的。
(3)C4途徑中PEP的再生途徑是:
C4釋放出一個CO2,并形成丙酮酸。丙酮酸再次進入葉肉細胞中的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化下,通過ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP
C4釋放出一個CO2,并形成丙酮酸。丙酮酸再次進入葉肉細胞中的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化下,通過ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP

(4)在高溫、光照強烈和干旱的條件下,綠色植物氣孔會關(guān)閉,此時,
C4
C4
植物的光合強度更大,原因是
C4植物細胞內(nèi)的PEP羧化酶與CO2的親和力特別強,C4植物可以利用葉片內(nèi)細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用,而C3植物則不能。所以C4植物比C3植物具有更強的光合作用能力
C4植物細胞內(nèi)的PEP羧化酶與CO2的親和力特別強,C4植物可以利用葉片內(nèi)細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用,而C3植物則不能。所以C4植物比C3植物具有更強的光合作用能力

【答案】水的光解(水在光下分解)和ATP(及NADPH)的合成;葉綠體基質(zhì);C5;C4釋放出一個CO2,并形成丙酮酸。丙酮酸再次進入葉肉細胞中的葉綠體內(nèi),在有關(guān)酶的催化下,通過ATP提供的能量,轉(zhuǎn)化成PEP;C4;C4植物細胞內(nèi)的PEP羧化酶與CO2的親和力特別強,C4植物可以利用葉片內(nèi)細胞間隙中含量很低的CO2進行光合作用,而C3植物則不能。所以C4植物比C3植物具有更強的光合作用能力
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡化示意圖。回答下列問題:
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    (1)光合作用的發(fā)生離不開葉綠體中相關(guān)的酶。酶在細胞代謝中發(fā)揮重要作用,與無機催化劑相比,酶所具有的特性是
     
    (答出3點即可);煮沸會使細胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高溫破壞了酶的
     

    (2)圖b表示圖a中的
     
    結(jié)構(gòu),膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H+和e-。
    (3)分析圖中電子傳遞的整個過程可知,最初提供電子的物質(zhì)為
     
    ,最終接受電子的物質(zhì)為
     

    (4)光反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣被用于有氧呼吸,且在
     
    (場所)被消耗。圖中用于暗反應(yīng)的物質(zhì)是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:0引用:0難度:0.5
  • 2.俗話說“千年鐵樹開了花,萬年枯藤發(fā)了芽”。其中的鐵樹又名蘇鐵,是珍稀的觀葉植物。其葉片進行光合作用時,在葉綠體的類囊體薄膜上能夠完成的能量轉(zhuǎn)換過程是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/5 9:0:1組卷:40引用:6難度:0.8
  • 3.光合作用是維持生命的能量來源,地球上大部分的能量物質(zhì)也是經(jīng)過光合作用由太陽能而來。如圖為葉肉細胞中光合作用過程的示意圖。下列說法錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/5 9:0:1組卷:37引用:4難度:0.8
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