學(xué)習(xí)下面的資料,完成(1)~(4)題。
淀粉人工合成從“0”到“1”
淀粉是糧食的主要成分,也是重要的工業(yè)原料。2021年,我國(guó)科學(xué)家在人工合成淀粉方面取得了重大顛覆性和獨(dú)創(chuàng)性的突破,第一次在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。
我國(guó)科學(xué)家模擬和借鑒了植物的光合作用過程,從動(dòng)物、植物、微生物等31個(gè)物種中選擇合適的酶,在無細(xì)胞系統(tǒng)中構(gòu)建了一條只有11步反應(yīng)的人工淀粉合成途徑(ASAP),利用太陽能成功實(shí)現(xiàn)了淀粉的人工合成,大致流程如圖所示。
簡(jiǎn)單來說,首先將二氧化碳還原成甲醇(C1),然后將甲醇轉(zhuǎn)化為三碳化合物(C3),再轉(zhuǎn)化為六碳化合物(C6),最后聚合成淀粉。ASAP途徑合成的淀粉與天然淀粉在結(jié)構(gòu)上是基本一致的。自然界中淀粉的合成過程涉及60多個(gè)化學(xué)反應(yīng)及復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制,ASAP顯著降低了合成淀粉的復(fù)雜度。初步測(cè)試顯示,人工合成淀粉的效率約為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)淀粉的8.5倍。在充足能量供給的條件下,按照目前的技術(shù)參數(shù),理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器的淀粉年產(chǎn)量相當(dāng)于中國(guó)五畝玉米田的淀粉年產(chǎn)量。這條路線使淀粉生產(chǎn)方式從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植向工業(yè)制造轉(zhuǎn)變成為可能,也為從CO2合成復(fù)雜分子開辟了新的技術(shù)路線。
在實(shí)現(xiàn)了從“0”到“1”的突破后,這項(xiàng)科學(xué)成果還需要盡快實(shí)現(xiàn)從“1”到“10”和“10”到“100”的轉(zhuǎn)換,最終成為解決人類發(fā)展面臨重大問題的有效手段和工具!
(1)在植物體內(nèi),淀粉儲(chǔ)存于植物種子、塊莖或根等部位,是CO2參與光合作用 暗反應(yīng)暗反應(yīng)階段合成的,該反應(yīng)階段需要的條件還包括 NADPHNADPH、ATPATP、C5、多種酶等。
(2)根據(jù)文中信息,下列敘述正確的是 ACDACD。
A.適合的酶是確保ASAP有序進(jìn)行的關(guān)鍵
B.ASAP過程與細(xì)胞內(nèi)一樣能循環(huán)進(jìn)行
C.ASAP中碳的轉(zhuǎn)移途徑為CO2→C1→C3→C6→淀粉
D.ASAP過程中CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸蹆?chǔ)存了能量
(3)假設(shè)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,人工合成過程中糖類的積累量 高于高于(填“高于”低于”或“等于”)植物,其原因可能是 與人工合成糖類的過程相比,植物進(jìn)行呼吸作用會(huì)消耗一部分糖類與人工合成糖類的過程相比,植物進(jìn)行呼吸作用會(huì)消耗一部分糖類。
(4)請(qǐng)從資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面提出本研究可能的應(yīng)用前景。
【答案】暗反應(yīng);NADPH;ATP;ACD;高于;與人工合成糖類的過程相比,植物進(jìn)行呼吸作用會(huì)消耗一部分糖類
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.5
相似題
-
1.CO2濃度的增加會(huì)對(duì)植物的光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實(shí)驗(yàn)材料,分別進(jìn)行三種不同的實(shí)驗(yàn)處理,甲組提供大氣CO2濃度(375μmol?mol-1),乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境(750μmol?mol-1),丙組先在CO2濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d,測(cè)定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個(gè)生長(zhǎng)過程保證充足的水分供應(yīng),選擇晴天上午測(cè)定各組的光合作用速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 4:0:2組卷:8引用:2難度:0.5 -
2.在我國(guó)西北地區(qū),夏季日照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,那里出產(chǎn)的瓜果往往特別甜。這是因?yàn)椋ā 。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 5:30:5組卷:112引用:42難度:0.7 -
3.在大氣CO2濃度條件下,甲、乙兩種植物的凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 17:0:1組卷:28引用:6難度:0.7
把好題分享給你的好友吧~~