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研究人员以蓝细菌的光合作用(下图实线途径)为研究模型,通过引入NADPH依赖型的...

研究人员以蓝细菌的光合作用(下图实线途径)为研究模型,通过引入NADPH依赖型的脱氢酶,创建了只消耗NADPH而不消耗ATP的异丙醇生物合成途径(下图虚线所示),并测量对比改造后的蓝细菌(SM7)和野生蓝细菌(WT)NADPH和ATP的浓度变化,如下表。请回答:

细胞内NADPH和ATP的浓度

品系

NADPH(pmol/OD730)

ATP(pmol/OD730)

WT

193.5

39.28

SM7

112.83

62.53

 

(1)蓝细菌的光反应场所是________,当光照较弱时,水解产生的O2主要用于____________

(2)卡尔文循环是从一个________开始的,循环后形成的第一个糖是__________

(3)光反应产物中,能为卡尔文循环提供氢的能量物质是________;据上表分析,SM7与野生蓝细菌(WT)相比,该能量物质消耗量________(选填“增加”“减少”或“不变”),结合图示可知,造成这一结果的原因是____________________________________

 

质膜 细胞呼吸(或需氧呼吸) RuBP(或五碳糖) 三碳糖 NADPH 增加 SM7的NADPH除用于卡尔文循环外,还用于异丙醇的形成 【解析】试题分析:本题以图文和表格信息为情境,综合考查学生对光合作用、有氧呼吸等相关知识的熟记和理解能力以及对实验结果的分析处理能力。解答此题需从图示中提取信息,准确定位箭头及其两端的文字信息所示细胞代谢过程的含义;同时,对比分析表格中改造后的蓝细菌(SM7)和野生蓝细菌(WT)细胞内NADPH和ATP的浓度变化。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答 (1) 蓝细菌为原核生物,其细胞内没有叶绿体,与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素分布在质膜上,因此蓝细菌的光反应场所是质膜。当光照较弱时,蓝细菌能进行光合作用,此时水解产生的O2主要用于细胞呼吸(或需氧呼吸)。 (2) 卡尔文循环是暗反应的一部分,首先是在有关酶的催化下,CO2与C5 (1,5-二磷酸核酮糖,简写为RuBP)结合生成两分子的三碳酸,进而在ATP和NADPH的参与下被还原成三碳糖,因此卡尔文循环是从一个RuBP(或五碳糖) 开始的,循环后形成的第一个糖是三碳糖。 (3) 光反应为暗反应提供NADPH和ATP,即光反应产物中,能为卡尔文循环提供氢的能量物质是NADPH 。据表分析,改造后的蓝细菌(SM7)和野生蓝细菌(WT)相比,NADPH的消耗量增加;据图分析,造成这一结果的原因是:SM7的NADPH除用于卡尔文循环外,还用于异丙醇的形成。  
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考点分析:
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下图为光合作用过程示意图,其中数字代表反应过程,字母表示物质,请回答下列问题:

(1)图中磷脂双分子层上除分布有叶绿素外,还含有许多种黄色、橙色和红色的色素,合称为_______;提取绿叶中光合色素时,除绿叶外,还需在研钵中加入_______________

(2)图中膜甲侧浓稠的液体称为______________,在此液体内发生的反应过程有_________(请用数字表示)。

(3)若光照强度突然减弱,则C物质的合成速率将________(填“增强”/“减弱”/“不变”)。

(4)生成一分子H物质,需要⑥⑦循环_________轮。

(5)在供给14C02较长时间后,能够检测出14C的物质是________________(请用字母回答)。

 

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为探讨盐对某种植物幼苗光合作用的影响,在不同浓度的NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:

(1)叶绿体中色素提取后分离的方法是____________

(2)研究CO2在植物体内的转移途径用______________方法,光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的__________,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞需氧呼吸后到终产物____________中。

(3)当NaCl浓度在200~250 mmol/L,时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于___________________,后者主要是由于______________________________________________

(4)在检测期间,该植物幼苗的光合器官在NaCl浓度为250 mmol/L时,制造的有机物________(填“大于”“小于”)该植株呼吸作用消耗的有机物。

 

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高等植物光合作用中光反应与碳反应的关系如图所示,表示物质,方框表示场所。请回答:

1光反应的场所是    ,光反应中光能被吸收并转化为        中的化学能。

2    ,它是碳反应的直接产物,既可以离开卡尔文循环,也可以在卡尔文循环中继续转变成   

3与正常植物光合作用进行对照,缺镁植物释放的速率较    ,产生的速率较   

 

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图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量'NaHCO3.图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程.请回答:

1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的     表示.

2)若变换图甲中的光源,可改变光的         

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如图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意请回答下列问题:

(1)Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为________________________

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