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命題點專訓(十)
1．(1)葡萄糖溶液＋酵母汁　葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液　酵母汁和B溶液　(2)雙縮脲　葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了M離子的B溶液　(3)保護酶分子空間結構和提供酶促反應的適宜pH　(4)染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性；酵母汁接種培養觀察，原理是酵母菌可以繁殖
2．(1)NADPH和ATP　(2)光照驅動促使水分解產生H＋、伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H＋轉運到類囊體腔內、形成NADPH時消耗葉綠體基質中的部分H＋　(3)7　(4)①延緩　減緩Cd脅迫引起的煙草幼苗凈光合作用的下降　②呼吸作用　不是
3．(1)ATP和NADPH　線粒體、葉綠體和細胞質基質
(2)CO2濃度　23.53　(3)氣孔導度大　胞間CO2濃度　突變體能較快地消耗CO2　(4)①磷酸丙糖(TP)　淀粉　蔗糖　②非還原糖較穩定命題點專訓(十)　細胞代謝(非選擇題)
1．(2024·湖南師大附中月考)德國科學家畢希納發現，利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發酵；還有研究發現，乙醇發酵的酶發揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結論，利用下列材料和試劑進行了實驗。
材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。
實驗共分6組，其中4組的實驗處理和結果如下表：
組別 實驗處理 實驗結果
① 葡萄糖溶液＋無菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示無乙醇生成。
回答下列問題：
(1)除表中4組外，其他2組的實驗處理分別是________________________；________________________________。本實驗中，這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、________________。
(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽，可用____________試劑來檢測。若為了研究B溶液中M離子對乙醇發酵是否是必需的，可增加一組實驗，該組的處理是______________________________________________________。
(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是____________________________________________，以確保酶的活性。
(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞？(寫出2項原理不同的方法及相應原理)__________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)結合分析可知，為驗證上述無細胞的酵母汁可以進行乙醇發酵及乙醇發酵的酶發揮催化作用需要小分子和離子輔助的結論，還需要加設兩組實驗，一組為葡萄糖溶液＋酵母汁(預期實驗結果為有乙醇生成)，另外一組為葡萄糖溶液＋A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子，包括相關酶)＋B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)，此組預期結果為有乙醇生成；本實驗中，起輔助作用的小分子和離子可在酵母菌(細胞中含有各類物質)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)中存在。(2)多肽用雙縮脲試劑進行檢測；據題干信息可知，M離子存在于B溶液中，故為驗證M離子對乙醇發酵是否是必需的，則應加設一組實驗，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了M離子的B溶液，若有乙醇生成，則證明M離子不是必需的；若無乙醇生成，則證明M離子是必需的。(3)酶的作用條件溫和，需要適宜的溫度和pH等條件，實驗中緩沖液的作用是保護酶分子空間結構和提供酶促反應的適宜pH。(4)檢測酵母汁中是否含有活細胞的方法：染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性。若為死細胞，則能被染色；酵母汁接種培養觀察，原理是酵母菌可以繁殖；一段時間后若酵母菌數量增加，則為活細胞。
[答案]　(1)葡萄糖溶液＋酵母汁　葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液　酵母汁和B溶液　(2)雙縮脲　葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了M離子的B溶液　(3)保護酶分子空間結構和提供酶促反應的適宜pH　(4)染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性；酵母汁接種培養觀察，原理是酵母菌可以繁殖
2．(2024·遼寧沈陽模擬)科研人員對煙草葉片的光合作用進行了研究，發現光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是葉綠素和蛋白質構成的復合體，能夠吸收、利用光能進行電子傳遞。下圖為煙草葉肉細胞類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ發生的反應示意圖。據圖分析，回答下列問題：
(1)圖中能為暗反應提供能量的物質為____________。
(2)維持類囊體腔與葉綠體基質中H＋濃度差的原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________(答出3點)。
(3)葉肉細胞光合作用產生的O2進入相鄰細胞參與細胞呼吸至少穿過________層磷脂雙分子層。
(4)煙草易富集鎘(Cd)等重金屬，進而對其產量造成不良影響。褪黑素(MT)是一種生物活性小分子。多項研究證實，褪黑素可以作為一種生長調節劑參與植物種子萌發、生長等多項生命活動的調控，適宜濃度的褪黑素可以清除過量自由基，有效改善植物氧化損傷，保護植物免受如病原菌侵染和重金屬污染等多種生物和非生物脅迫。科研人員采用水培的方法，研究噴施褪黑素對Cd脅迫下煙草幼苗生長和生理特性的影響，研究結果如下圖(CK組為空白對照組)：
注：柱上標有不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
外源褪黑素對Cd脅迫下煙苗光合特性的影響圖
①褪黑素能________植物細胞衰老，據圖1分析，褪黑素的作用為____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②氣孔張開的程度(氣孔導度)是影響植物光合作用、蒸騰作用、________的主要因素，據圖分析，Cd脅迫限制煙草光合作用的主要因素________(填“是”或“不是”)氣孔因素。
[解析]　(1)圖中能為暗反應提供能量的物質為NADPH和ATP。(2)由圖可知，光照驅動促使水分解產生H＋、伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H＋轉運到類囊體腔內，形成NADPH時消耗葉綠體基質中的部分H＋可以導致類囊體腔中的H＋濃度高于葉綠體基質。(3)葉肉細胞光合作用產生的O2進入相鄰細胞參與細胞呼吸至少穿過：類囊體膜＋葉綠體雙層膜＋葉肉細胞細胞膜＋相鄰細胞細胞膜＋線粒體雙層膜，共7層膜，即7層磷脂雙分子層。(4)①褪黑素可以清除過量自由基，所以可以延緩植物細胞的衰老，據圖1可知，Cd脅迫與CK相比，煙草凈光合作用降低，Cd脅迫＋褪黑素組與Cd脅迫組相比，煙草凈光合作用強度有所提升，所以褪黑素能減緩Cd脅迫引起的煙草幼苗凈光合作用的下降。②氣孔張開的程度即氣孔導度，是影響植物光合作用、呼吸作用及蒸騰作用的主要因素。呼吸作用需要通過氣孔吸收O2，排出CO2，根據圖2和圖3可知Cd脅迫組雖然氣孔導度比對照組低，但是胞間CO2濃度比CK組高，說明氣孔因素不是限制煙草光合作用的主要因素。
[答案]　(1)NADPH和ATP　(2)光照驅動促使水分解產生H＋、伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H＋轉運到類囊體腔內、形成NADPH時消耗葉綠體基質中的部分H＋　(3)7　(4)①延緩　減緩Cd脅迫引起的煙草幼苗凈光合作用的下降　②呼吸作用　不是
3．(2024·江蘇南通調研)研究人員通過人工誘變篩選出一株水稻突變體，其葉綠素含量僅為普通水稻的56%。圖1表示在最適溫度時不同光照強度下該突變體和普通水稻的凈光合速率，圖2中A、B兩圖表示某光照強度下該突變體與普通水稻的氣孔導度(單位時間進入葉片單位面積的CO2量)和胞間CO2濃度。請分析回答下列問題：
(1)當光照強度為a時，為暗反應中C3的還原提供能量的物質為______________，此時水稻葉片表皮細胞產生ATP的場所有__________________。
(2)當光照強度超過2 000 μmol·m-2·s-1時，限制普通水稻光合作用速率上升的主要環境因素為______________。如果不考慮光呼吸，當光照強度為2 000 μmol·m-2·s-1時，突變體水稻的實際光合速率比普通水稻高________%(保留兩位小數)。
(3)當光照強度超過a后，突變體的光合速率比普通水稻高。根據圖2分析，突變體水稻的________________________________________________________，
進入葉片的CO2多，而____________與普通水稻相近，說明____________________________，導致光合速率高。
(4)淀粉和蔗糖是植物光合作用兩個主要的終產物，其合成都需要磷酸丙糖(TP)。磷酸轉運器能將卡爾文循環產生的TP運到葉綠體外，同時將磷酸(P)運回葉綠體基質，過程如圖所示：
①據圖分析，Pi在淀粉和蔗糖間分配的調節過程中起著關鍵作用。當細胞質基質中的Pi濃度降低時，________從葉綠體運出減少，促使________合成；細胞質基質中Pi的濃度升高時，促使________合成。
②蔗糖是大多數植物長距離運輸的主要有機物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質的優點是________________________。
[解析]　(1)光反應為暗反應提供ATP和NADPH，為C3的還原提供能量。當光照強度為a時，凈光合速率大于0，此時水稻既能進行光合作用，又能進行呼吸作用，因此葉片表皮細胞產生ATP的場所有線粒體、葉綠體和細胞質基質。(2)圖1表示在最適溫度時不同光照強度下該突變體和普通水稻的凈光合速率，當光照強度超過2 000 μmol·m-2·s-1時，隨著光照強度增加，凈光合速率不再增加，因此此時限制普通水稻光合作用速率上升的主要環境因素為CO2濃度。當光照強度為2 000 μmol·m-2·s-1時，突變體水稻的實際光合速率為19＋2＝21，普通水稻的實際光合速率為15＋2＝17，因此突變體水稻的實際光合速率比普通水稻高(21－17)/17≈23.53%。(3)據圖2分析，突變體的氣孔導度大，進入葉片的CO2多，而胞間CO2濃度與普通水稻相近，說明突變體的光合速率較高，能較快地消耗CO2，所以突變體水稻在單位時間內固定的CO2多，導致光合速率高。(4)①淀粉和蔗糖是植物光合作用兩個主要的終產物，其合成都需要磷酸丙糖(TP)。磷酸轉運器能將卡爾文循環產生的磷酸丙糖(TP)運到葉綠體外，同時將磷酸(Pi)運回葉綠體基質，過程如圖所示。Pi在淀粉和蔗糖間分配的調節過程中起著關鍵作用。當細胞質基質中的Pi濃度降低時，TP從葉綠體運出減少，促使淀粉合成；細胞質基質中Pi的濃度升高時，TP運出增多，促使蔗糖合成。②葡萄糖是單糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作為運輸物質，其溶液中溶質分子個數相對較少，滲透壓相對穩定，而且蔗糖為非還原糖，性質較穩定。
[答案]　(1)ATP和NADPH　線粒體、葉綠體和細胞質基質　(2)CO2濃度　23.53　(3)氣孔導度大　胞間CO2濃度　突變體能較快地消耗CO2　(4)①磷酸丙糖(TP)　淀粉　蔗糖　②非還原糖較穩定
(教師用書獨具)
(2024·華南師大附中檢測)微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營養豐富且光合利用度高的自養植物。植物吸收光能超過光合作用所能利用的量時，會引起光能轉化效率下降，這種現象稱為光抑制。光抑制主要發生在PSⅡ上，PSⅡ是由蛋白質和光合色素組成的復合物，能將水分解為O2和H＋并釋放電子。電子積累過多時產生的活性氧破壞PSⅡ，使光合速率下降。中國科學院研究人員提出“非基因方式電子引流”的策略，利用能接收電子的人工電子梭(鐵氰化鉀)有效解除微藻的光抑制現象，實驗結果如圖所示。請回答下列問題：
(1)PSⅡ分解水的場所是____________，PSⅡ將水分解釋放的電子用于______________結合，形成NADPH，該過程中發生的能量轉化為__________________。
(2)據圖分析，在光照強度由Ⅰ2降低到Ⅰ1的過程中，對照組微藻的光能轉化效率________(填“降低”“不變”或“提高”)，理由是_____________________
____________________________________________________________________。
(3)若用對照組中經Ⅰ1和Ⅰ3光照強度處理的微藻進行實驗，分別加入鐵氰化鉀后，再置于Ⅰ3光照強度下，則經Ⅰ1光照強度處理的微藻的光合放氧速率________(填“較高”或“較低”)，原因是______________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)光反應場所是類囊體的薄膜，光反應中，水分解為O2、H＋和電子，電子與H＋、NADP＋結合形成NADPH，該過程中光能轉化為NADPH中活躍的化學能。(2)由圖可知，光照強度從Ⅰ2降低到Ⅰ1的過程中，對照組微藻的光合放氧速率不變，光合作用利用的光能不變，但光照強度降低，因此光能轉化效率提高。(3)對照組中經Ⅰ1光照強度處理的微藻細胞中PSⅡ沒有被破壞，加入鐵氰化鉀后，光抑制解除，再置于Ⅰ3光照強度下，光合放氧速率會升高；而對照組中經Ⅰ3光照強度處理的微藻細胞中PSⅡ已經被累積的電子破壞，加入鐵氰化鉀后，PSⅡ并不能恢復，光合放氧速率仍然較低。
[答案]　(1)類囊體的薄膜　NADP＋和H＋　光能轉化為(NADPH中活躍的)化學能　(2)提高　光照強度降低，對照組微藻的光合放氧速率不變，光合作用利用的光能不變，因此光能轉化效率提高
(3)較高　Ⅰ1光照強度下，微藻細胞中PSⅡ沒有被破壞，加入鐵氰化鉀后，光抑制解除，光合放氧速率會升高；而Ⅰ3光照強度下，微藻細胞中PSⅡ被破壞，加入鐵氰化鉀后，光合放氧速率仍然較低
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命題點專訓(十)　細胞代謝(非選擇題)
1．(2024·湖南師大附中月考)德國科學家畢希納發現，利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發酵；還有研究發現，乙醇發酵的酶發揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結論，利用下列材料和試劑進行了實驗。
材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。
實驗共分6組，其中4組的實驗處理和結果如下表：
組別 實驗處理 實驗結果
① 葡萄糖溶液＋無菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示無乙醇生成。
回答下列問題：
(1)除表中4組外，其他2組的實驗處理分別是_________________；____________________________。本實驗中，這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、________________。
(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽，可用____________試劑來檢測。若為了研究B溶液中M離子對乙醇發酵是否是必需的，可增加一組實驗，該組的處理是_____________________________________
________。
葡萄糖溶液＋酵母汁
葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液
酵母汁和B溶液
雙縮脲
葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了M離子的B
溶液
(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是____________________________________________，以確保酶的活性。
(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞？(寫出2項原理不同的方法及相應原理)__________________________________________________
_________________________________。
保護酶分子空間結構和提供酶促反應的適宜pH
染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性；酵母汁接
種培養觀察，原理是酵母菌可以繁殖
[解析]　(1)結合分析可知，為驗證上述無細胞的酵母汁可以進行乙醇發酵及乙醇發酵的酶發揮催化作用需要小分子和離子輔助的結論，還需要加設兩組實驗，一組為葡萄糖溶液＋酵母汁(預期實驗結果為有乙醇生成)，另外一組為葡萄糖溶液＋A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子，包括相關酶)＋B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)，此組預期結果為有乙醇生成；本實驗中，起輔助作用的小分子和離子可在酵母菌(細胞中含有各類物質)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)中存在。(2)多肽用雙縮脲試劑進行檢測；據題干信息可知，M離子存在于B溶液中，故為驗證M離子對乙醇發酵是否是必需的，則應加設一組實驗，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了M離子的B溶液，若有乙醇生成，則證明M離子不是必需的；若無乙醇生成，則證明M離子是必需的。
(3)酶的作用條件溫和，需要適宜的溫度和pH等條件，實驗中緩沖液的作用是保護酶分子空間結構和提供酶促反應的適宜pH。(4)檢測酵母汁中是否含有活細胞的方法：染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性。若為死細胞，則能被染色；酵母汁接種培養觀察，原理是酵母菌可以繁殖；一段時間后若酵母菌數量增加，則為活細胞。
2．(2024·遼寧沈陽模擬)科研人員對煙草葉片的光合作用進行了研究，發現光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是葉綠素和蛋白質構成的復合體，能夠吸收、利用光能進行電子傳遞。下圖為煙草葉肉細胞類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ發生的反應示意圖。據圖分析，回答下列問題：
(1)圖中能為暗反應提供能量的物質為______________。
(2)維持類囊體腔與葉綠體基質中H＋濃度差的原因是_____________
___________________________________________________________
________________________________________________________(答出3點)。
(3)葉肉細胞光合作用產生的O2進入相鄰細胞參與細胞呼吸至少穿過___層磷脂雙分子層。
NADPH和ATP
光照驅動促使
水分解產生H＋、伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H＋轉
運到類囊體腔內、形成NADPH時消耗葉綠體基質中的部分H＋
7
(4)煙草易富集鎘(Cd)等重金屬，進而對其產量造成不良影響。褪黑素(MT)是一種生物活性小分子。多項研究證實，褪黑素可以作為一種生長調節劑參與植物種子萌發、生長等多項生命活動的調控，適宜濃度的褪黑素可以清除過量自由基，有效改善植物氧化損傷，保護植物免受如病原菌侵染和重金屬污染等多種生物和非生物脅迫。科研人員采用水培的方法，研究噴施褪黑素對Cd脅迫下煙草幼苗生長和生理特性的影響，研究結果如下圖(CK組為空白對照組)：
注：柱上標有不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
外源褪黑素對Cd脅迫下煙苗光合特性的影響圖
①褪黑素能________植物細胞衰老，據圖1分析，褪黑素的作用為____________________________________________。
延緩
減緩Cd脅迫引起的煙草幼苗凈光合作用的下降
②氣孔張開的程度(氣孔導度)是影響植物光合作用、蒸騰作用、________的主要因素，據圖分析，Cd脅迫限制煙草光合作用的主要因素________(填“是”或“不是”)氣孔因素。
[解析]　(1)圖中能為暗反應提供能量的物質為NADPH和ATP。(2)由圖可知，光照驅動促使水分解產生H＋、伴隨著電子的傳遞通過PQ將葉綠體基質中的H＋轉運到類囊體腔內，形成NADPH時消耗葉綠體基質中的部分H＋可以導致類囊體腔中的H＋濃度高于葉綠體基質。
呼吸作用
不是
(3)葉肉細胞光合作用產生的O2進入相鄰細胞參與細胞呼吸至少穿過：類囊體膜＋葉綠體雙層膜＋葉肉細胞細胞膜＋相鄰細胞細胞膜＋線粒體雙層膜，共7層膜，即7層磷脂雙分子層。(4)①褪黑素可以清除過量自由基，所以可以延緩植物細胞的衰老，據圖1可知，Cd脅迫與CK相比，煙草凈光合作用降低，Cd脅迫＋褪黑素組與Cd脅迫組相比，煙草凈光合作用強度有所提升，所以褪黑素能減緩Cd脅迫引起的煙草幼苗凈光合作用的下降。②氣孔張開的程度即氣孔導度，是影響植物光合作用、呼吸作用及蒸騰作用的主要因素。呼吸作用需要通過氣孔吸收O2，排出CO2，根據圖2和圖3可知Cd脅迫組雖然氣孔導度比對照組低，但是胞間CO2濃度比CK組高，說明氣孔因素不是限制煙草光合作用的主要因素。
3．(2024·江蘇南通調研)研究人員通過人工誘變篩選出一株水稻突變體，其葉綠素含量僅為普通水稻的56%。圖1表示在最適溫度時不同光照強度下該突變體和普通水稻的凈光合速率，圖2中A、B兩圖表示某光照強度下該突變體與普通水稻的氣孔導度(單位時間進入葉片單位面積的CO2量)和胞間CO2濃度。
請分析回答下列問題：
(1)當光照強度為a時，為暗反應中C3的還原提供能量的物質為______________，此時水稻葉片表皮細胞產生ATP的場所有______________________________。
(2)當光照強度超過2 000 μmol·m-2·s-1時，限制普通水稻光合作用速率上升的主要環境因素為____________。如果不考慮光呼吸，當光照強度為2 000 μmol·m-2·s-1時，突變體水稻的實際光合速率比普通水稻高________%(保留兩位小數)。
ATP和NADPH
線粒體、葉綠體和細胞質基質
CO2濃度
23.53
(3)當光照強度超過a后，突變體的光合速率比普通水稻高。根據圖2分析，突變體水稻的_____________，進入葉片的CO2多，而______________與普通水稻相近，說明________________________，導致光合速率高。
氣孔導度大
胞間CO2濃度
突變體能較快地消耗CO2
(4)淀粉和蔗糖是植物光合作用兩個主要的終產物，其合成都需要磷酸丙糖(TP)。磷酸轉運器能將卡爾文循環產生的TP運到葉綠體外，同時將磷酸(P)運回葉綠體基質，過程如圖所示：
①據圖分析，Pi在淀粉和蔗糖間分配的調節過程中起著關鍵作用。當細胞質基質中的Pi濃度降低時，______________從葉綠體運出減少，促使________合成；細胞質基質中Pi的濃度升高時，促使________合成。
②蔗糖是大多數植物長距離運輸的主要有機物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質的優點是________________。
磷酸丙糖(TP)
淀粉
蔗糖
非還原糖較穩定
[解析]　(1)光反應為暗反應提供ATP和NADPH，為C3的還原提供能量。當光照強度為a時，凈光合速率大于0，此時水稻既能進行光合作用，又能進行呼吸作用，因此葉片表皮細胞產生ATP的場所有線粒體、葉綠體和細胞質基質。
(2)圖1表示在最適溫度時不同光照強度下該突變體和普通水稻的凈光合速率，當光照強度超過2 000 μmol·m-2·s-1時，隨著光照強度增加，凈光合速率不再增加，因此此時限制普通水稻光合作用速率上升的主要環境因素為CO2濃度。當光照強度為2 000 μmol·m-2·s-1時，突變體水稻的實際光合速率為19＋2＝21，普通水稻的實際光合速率為15＋2＝17，因此突變體水稻的實際光合速率比普通水稻高(21－17)/17≈23.53%。
(3)據圖2分析，突變體的氣孔導度大，進入葉片的CO2多，而胞間CO2濃度與普通水稻相近，說明突變體的光合速率較高，能較快地消耗CO2，所以突變體水稻在單位時間內固定的CO2多，導致光合速率高。
(4)①淀粉和蔗糖是植物光合作用兩個主要的終產物，其合成都需要磷酸丙糖(TP)。磷酸轉運器能將卡爾文循環產生的磷酸丙糖(TP)運到葉綠體外，同時將磷酸(Pi)運回葉綠體基質，過程如圖所示。Pi在淀粉和蔗糖間分配的調節過程中起著關鍵作用。當細胞質基質中的Pi濃度降低時，TP從葉綠體運出減少，促使淀粉合成；細胞質基質中Pi的濃度升高時，TP運出增多，促使蔗糖合成。②葡萄糖是單糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作為運輸物質，其溶液中溶質分子個數相對較少，滲透壓相對穩定，而且蔗糖為非還原糖，性質較穩定。
(教師用書獨具)
(2024·華南師大附中檢測)微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營養豐富且光合利用度高的自養植物。植物吸收光能超過光合作用所能利用的量時，會引起光能轉化效率下降，這種現象稱為光抑制。光抑制主要發生在PSⅡ上，PSⅡ是由蛋白質和光合色素組成的復合物，能將水分解為O2和H＋并釋放電子。電子積累過多時產生的活性氧破壞PSⅡ，使光合速率下降。中國科學院研究人員提出“非基因方式電子引流”的策略，利用能接收電子的人工電子梭(鐵氰化鉀)有效解除微藻的光抑制現象，實驗結果如圖所示。請回答下列問題：
(1)PSⅡ分解水的場所是____________，PSⅡ將水分解釋放的電子用于______________結合，形成NADPH，該過程中發生的能量轉化為__________________________________________。
(2)據圖分析，在光照強度由Ⅰ2降低到Ⅰ1的過程中，對照組微藻的光能轉化效率________(填“降低”“不變”或“提高”)，理由是
___________________________________________________________
____________________________________________。
類囊體的薄膜
NADP＋和H＋
光能轉化為(NADPH中活躍的)化學能
提高
光照強度降低，對照組微藻的光合放氧速率不變，光合作用利用的
光能不變，因此光能轉化效率提高
(3)若用對照組中經Ⅰ1和Ⅰ3光照強度處理的微藻進行實驗，分別加入鐵氰化鉀后，再置于Ⅰ3光照強度下，則經Ⅰ1光照強度處理的微藻的光合放氧速率________(填“較高”或“較低”)，原因是_____
___________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________。
較高
Ⅰ1光
照強度下，微藻細胞中PSⅡ沒有被破壞，加入鐵氰化鉀后，光抑制解除，光合放氧速率會升高；而Ⅰ3光照強度下，微藻細胞中PSⅡ被破壞，加入鐵氰化鉀后，光合放氧速率仍然較低
[解析]　(1)光反應場所是類囊體的薄膜，光反應中，水分解為O2、H＋和電子，電子與H＋、NADP＋結合形成NADPH，該過程中光能轉化為NADPH中活躍的化學能。(2)由圖可知，光照強度從Ⅰ2降低到Ⅰ1的過程中，對照組微藻的光合放氧速率不變，光合作用利用的光能不變，但光照強度降低，因此光能轉化效率提高。(3)對照組中經Ⅰ1光照強度處理的微藻細胞中PSⅡ沒有被破壞，加入鐵氰化鉀后，光抑制解除，再置于Ⅰ3光照強度下，光合放氧速率會升高；而對照組中經Ⅰ3光照強度處理的微藻細胞中PSⅡ已經被累積的電子破壞，加入鐵氰化鉀后，PSⅡ并不能恢復，光合放氧速率仍然較低。命題點專訓(十)　細胞代謝(非選擇題)
1．(2024·湖南師大附中月考)德國科學家畢希納發現，利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發酵；還有研究發現，乙醇發酵的酶發揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結論，利用下列材料和試劑進行了實驗。
材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。
實驗共分6組，其中4組的實驗處理和結果如下表：
組別 實驗處理 實驗結果
① 葡萄糖溶液＋無菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示無乙醇生成。
回答下列問題：
(1)除表中4組外，其他2組的實驗處理分別是________________________；________________________________。本實驗中，這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、________________。
(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽，可用________試劑來檢測。若為了研究B溶液中M離子對乙醇發酵是否是必需的，可增加一組實驗，該組的處理是__________________________________________。
(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是____________________________________________，以確保酶的活性。
(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞？(寫出2項原理不同的方法及相應原理)__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
2．(2024·遼寧沈陽模擬)科研人員對煙草葉片的光合作用進行了研究，發現光系統Ⅰ(PSⅠ)和光系統Ⅱ(PSⅡ)是葉綠素和蛋白質構成的復合體，能夠吸收、利用光能進行電子傳遞。下圖為煙草葉肉細胞類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ發生的反應示意圖。據圖分析，回答下列問題：
(1)圖中能為暗反應提供能量的物質為____________。
(2)維持類囊體腔與葉綠體基質中H＋濃度差的原因是_______________________
__________________________________________________________(答出3點)。
(3)葉肉細胞光合作用產生的O2進入相鄰細胞參與細胞呼吸至少穿過________層磷脂雙分子層。
(4)煙草易富集鎘(Cd)等重金屬，進而對其產量造成不良影響。褪黑素(MT)是一種生物活性小分子。多項研究證實，褪黑素可以作為一種生長調節劑參與植物種子萌發、生長等多項生命活動的調控，適宜濃度的褪黑素可以清除過量自由基，有效改善植物氧化損傷，保護植物免受如病原菌侵染和重金屬污染等多種生物和非生物脅迫。科研人員采用水培的方法，研究噴施褪黑素對Cd脅迫下煙草幼苗生長和生理特性的影響，研究結果如下圖(CK組為空白對照組)：
注：柱上標有不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
外源褪黑素對Cd脅迫下煙苗光合特性的影響圖
①褪黑素能________植物細胞衰老，據圖1分析，褪黑素的作用為____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②氣孔張開的程度(氣孔導度)是影響植物光合作用、蒸騰作用、________的主要因素，據圖分析，Cd脅迫限制煙草光合作用的主要因素________(填“是”或“不是”)氣孔因素。
3．(2024·江蘇南通調研)研究人員通過人工誘變篩選出一株水稻突變體，其葉綠素含量僅為普通水稻的56%。圖1表示在最適溫度時不同光照強度下該突變體和普通水稻的凈光合速率，圖2中A、B兩圖表示某光照強度下該突變體與普通水稻的氣孔導度(單位時間進入葉片單位面積的CO2量)和胞間CO2濃度。請分析回答下列問題：
(1)當光照強度為a時，為暗反應中C3的還原提供能量的物質為______________，此時水稻葉片表皮細胞產生ATP的場所有________________________。
(2)當光照強度超過2 000 μmol·m-2·s-1時，限制普通水稻光合作用速率上升的主要環境因素為______________。如果不考慮光呼吸，當光照強度為2 000 μmol·m-2·s-1時，突變體水稻的實際光合速率比普通水稻高________%(保留兩位小數)。
(3)當光照強度超過a后，突變體的光合速率比普通水稻高。根據圖2分析，突變體水稻的__________________，進入葉片的CO2多，而____________________與普通水稻相近，說明______________________________________，導致光合速率高。
(4)淀粉和蔗糖是植物光合作用兩個主要的終產物，其合成都需要磷酸丙糖(TP)。磷酸轉運器能將卡爾文循環產生的TP運到葉綠體外，同時將磷酸(P)運回葉綠體基質，過程如圖所示：
①據圖分析，Pi在淀粉和蔗糖間分配的調節過程中起著關鍵作用。當細胞質基質中的Pi濃度降低時，____________從葉綠體運出減少，促使________合成；細胞質基質中Pi的濃度升高時，促使________合成。
②蔗糖是大多數植物長距離運輸的主要有機物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質的優點是_______________________________________________________
___________________________________________________________________。
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