非选择题-实验题 较难0.4 引用1 组卷362
浒苔是石莼科的海洋藻类植物。研究发现，在浒苔细胞内同时存在（C3循环和C4循环途径，在无机碳含量较低的水体中具有较高的光合固碳能力，部分机制如下图，其中①~⑤表示相关生理过程。请回答下列问题。
注：Rubisco表示二磷酸核酮糖羧化酶，CA表示碳酸酐酶，PEPC表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。
(1)C3循环发生的场所是___ ，过程①中CO2的来源有___ ，过程②的进行需要___ （物质）提供能量。
(2)过程④产生的）NADP+在结构甲中再生成物质a所需的条件有___ ，除过程⑤外，细胞中产生丙酮酸的生理过程还有___ ，产生的丙酮酸可在___ （结构）被彻底氧化分解。
(3)为探究低浓度CO2对浒苔光合作用的影响及其机理，研究人员将实验组的浒苔置于密闭玻璃缸中30℃、14h光照周期处理 14d后,测定其净光合速率及 Rubisco、CA 和PEPC的活性,结果如下：
①实验组密闭培养的目的是___ 。对照组的处理是___ 。
②结果表明，在低浓度CO2环境下，浒苔仍能保持较高的净光合速率，其机理是___ 。
(4)研究发现，浒苔爆发往往发生在水体无机碳含量较低的夏季，原因是___ 。
注：Rubisco表示二磷酸核酮糖羧化酶，CA表示碳酸酐酶，PEPC表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。
(1)C3循环发生的场所是
(2)过程④产生的）NADP+在结构甲中再生成物质a所需的条件有
(3)为探究低浓度CO2对浒苔光合作用的影响及其机理，研究人员将实验组的浒苔置于密闭玻璃缸中30℃、14h光照周期处理 14d后,测定其净光合速率及 Rubisco、CA 和PEPC的活性,结果如下：
组别 | 净光合速率/ ΜmolCO2·h-1·mg⁺¹chl | 酶活性/μmolCO2·h-1·mg-1chl | ||
Rubisco | CA | PEPC | ||
对照组 | 17.25 | 68.64 | 22.65 | 30.32 |
实验组 | 19.88 | 68.43 | 58.39 | 286.64 |
②结果表明，在低浓度CO2环境下，浒苔仍能保持较高的净光合速率，其机理是
(4)研究发现，浒苔爆发往往发生在水体无机碳含量较低的夏季，原因是
23-24高三上·江苏·阶段练习
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科研人员将长势良好的沉水植物黑藻分为2组，置于温度适宜的透明玻璃缸内，对照组开放培养，实验组密闭培养，15d后取出黑藻，将其置于适宜条件下测定PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）、Rubsico（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶）活性和净光合速率，结果如下表：并构建黑藻光合作用过程中碳的转移途径模型，如下图。请回答：
______ 。
（2）黑藻细胞将CO2固定成有机物的场所是______ 。
（3）与对照组相比，实验组黑藻的净光合速率升高，其主要原因是____________ 。
（4）有机物污染的水体底层CO2浓度低，一般水生植物难以生长。而种植黑藻有助于有物污染水体净化，其主要原因是____________ 。
酶活性 | 净光合速率（μmolCO2·h-1·mg-1） | ||
PEPC（μmolCO2·h-1·mg-1） | Rubsico（μmolCO2·h-1·mg-1） | ||
对照组 | 30．32 | 67．43 | 16．5 |
实验组 | 286．64 | 68．64 | 29．8 |
（2）黑藻细胞将CO2固定成有机物的场所是
（3）与对照组相比，实验组黑藻的净光合速率升高，其主要原因是
（4）有机物污染的水体底层CO2浓度低，一般水生植物难以生长。而种植黑藻有助于有物污染水体净化，其主要原因是
自然水体中的无机碳主要以CO2和HCO3-等形式存在，随着一天之中水体pH的变化，不同形式的无机碳之间可以相互转化，CO2在一天之中的浓度可以相差百倍。为了适应水体的无机碳环境，沉水植物经过长期进化形成了多种浓缩CO2的机制。请回答下列问题：
(1)有些沉水植物可吸收HCO3-，并将其转化为CO2用于光合作用，具体过程见下图。据图分析，细胞吸收HCO3-的方式为_____ 。Rubisco是光合作用中的一种关键酶，它所催化的具体反应名称是___ ，该反应发生的具体场所是______ 。
(2)有些沉水植物在CO2浓度较低时可进行C4途径，即CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出足够的CO2，在Rubisco的催化下参与暗反应。据此过程推测PEPC对CO2亲和力_______ （填“高于”或“低于”）Rubisco。进行暗反应需要光反应提供的物质是_____ 。
(3)若海水中的CO2浓度持续升高会导致水体酸化，影响水生植物生长。为探究海水CO2浓度对水生植物光合作用的影响及其原理，科研人员利用CO2浓度不同的海水分别培养某种水生植物，测定相关指标，结果见下表：
据表可得出的实验结论是：_______ 。
(1)有些沉水植物可吸收HCO3-，并将其转化为CO2用于光合作用，具体过程见下图。据图分析，细胞吸收HCO3-的方式为
(2)有些沉水植物在CO2浓度较低时可进行C4途径，即CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出足够的CO2，在Rubisco的催化下参与暗反应。据此过程推测PEPC对CO2亲和力
(3)若海水中的CO2浓度持续升高会导致水体酸化，影响水生植物生长。为探究海水CO2浓度对水生植物光合作用的影响及其原理，科研人员利用CO2浓度不同的海水分别培养某种水生植物，测定相关指标，结果见下表：
| 组别 | CO2浓度（μmol/L） | CO2固定速率（mg/g·h） | Rubisco活性（IU） | 光反应的电子传递效率（%） |
| 正常海水（pH=8．1） | 20.65 | 3.85 | 4.1 | 61.16 |
| 充入少量CO2的海水（pH=6．8） | 400.59 | 5.89 | 3.9 | 97.07 |
| 充入大量CO2的海水（pH=5．5） | 8000.29 | 3.08 | 1.9 | 38.49 |
研究表明：水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻（一种沉水植物）光合途径由C3向C4途径转变，C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境，而且两条途径在同一细胞中进行。下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。请据图回答问题：
(1)外界CO2进入细胞和H+运出细胞的方式分别为___________________ 。物质A表示___________________ ；为物质A的还原提供能量的是__________ 。PEP羧化酶固定CO2的能力________ 于C3循环中的Rubisco，这是__________ 的结果。
(2)图中苹果酸分解成丙酮酸和CO2的场所是__________________ ，细胞中丙酮酸产生的场所还可能有__________________ 。丙酮酸分子可在__________________ 中被彻底分解。
(3)为证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变，研究人员开展相关实验，请完成下表（提示：实验中利用pH-stat法测定黑藻净光合速率；用缓冲液提取光合酶）。
(1)外界CO2进入细胞和H+运出细胞的方式分别为
(2)图中苹果酸分解成丙酮酸和CO2的场所是
(3)为证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变，研究人员开展相关实验，请完成下表（提示：实验中利用pH-stat法测定黑藻净光合速率；用缓冲液提取光合酶）。
| 实验步骤的目的 | 主要实验步骤 |
| 制作生态缸 | 取20只玻璃缸，在缸底铺经处理的底泥并注入适量池水；每只缸中各移栽3株生长健壮、长势基本一致的轮叶黑藻，驯化培养10d。 |
| 设置对照实验 | ① |
| 控制无关变量 | 两组生态缸均置于② |
| 制备酶粗提液 | 每天定时取等量的两组黑藻叶片，利用液氮冷冻处理后迅速研磨；再加入适量冷的缓冲液继续研磨，离心取③ |
| 测定酶活性 | 利用合适方法测定两组酶粗提液中PEP羧化酶的活性，并比较。 |
| 预期实验结果 | ④ |
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