内容正文:
细胞代谢类
1. ATP广泛存在于微生物细胞中,且在一定生理时期内含量较为稳定,因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量,其原理如下图所示。请回答下列相关问题:
(1)荧光素被氧化的过程是 (填“吸能”或“放能”)反应;荧光检测仪测得的荧光值越大,说明所取样水中的细菌数量 (填“越多”或“越少”)。
(2)研究者发现,荧光素被氧化的过程中,Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力,促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度,研究者进行了相关实验,请简要写出实验思路:
。
(3)该技术 (填“能”或“不能”)用于检测生活饮用水中的病毒含量,原因是
。
2.研究发现,起源于热带、亚热带的玉米、甘蔗和高粱等植物中存在一种特殊的酶,这种酶被称为“CO2泵”,可将叶肉细胞中低浓度的CO2与C3转化成C4。生成的C4最终被转运至维管束鞘细胞后,将CO2释放出来参与光合作用。回答下列问题:
(1)玉米等植物中“CO2泵”的作用是 (填“载体运输”“调节”或“催化”)。
(2)玉米等植物在维管束鞘细胞中释放出来的CO2与 结合生成的C3,接受释放出来的能量并被还原,经过一系列变化,生成糖类等有机物。
(3)研究表明,在热带地区的中午,即便是存在“CO2泵”,玉米等植物释放的O2量也会出现下降现象,可能的原因是
。从适应性的角度分析,玉米等植物存在“CO2泵”的意义是 。
3.将甲、乙两组同一植物的盆栽苗分别置于高CO2浓度和自然空气CO2浓度下,其他条件保持相同且适宜,培养9~10 d后,再把甲、乙两组都放在自然空气CO2浓度条件下培养,测定两组植物在不同光强下的光合速率,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上,该物质主要捕获可见光中的 。
(2)光强为100 μmol·m-2·s-1时,两组都有气体向外界释放,甲、乙两组释放的气体分别来自于 (填细胞器名称)。其中甲组的判断理由是 。
(3)从实验结果可知高CO2浓度处理一段时间后,植物再在正常条件下总光合速率将 (填“变大”“不变”或“变小”),判断依据是
。
4.在25 ℃、CO2浓度为0.10%等环境条件下,实验测得某植物幼苗光合作用与光照强度的关系,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,B点时该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有
。
(2)在其他条件不变的情况下,环境温度由25 ℃升高到30 ℃的过程中,D点逐渐左移,对这种变化的合理解释是温度升高,光合作用的 降低,达到光饱和点所需光照强度 (填“升高”或“下降”)。
(3)在温度等条件保持不变的情况下,CO2浓度若下降到0.03%,B点右移,对该现象最合理的解释是
。
(4)若在植物培养液中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率会下降。分析主要原因是 的积累,使光反应速率减慢。
5.小麦和玉米是我国主要的粮食作物,为探究缺水对其产生的影响,将小麦和玉米的叶从植株上切下后,立即分别放在一定高温、光照和CO2充足的容器内(保持生活状态),并测定叶在水分亏缺的情况下,相对光合作用强度的变化,结果如图所示。分析回答下列问题:
(1)水分在植物光合作用过程中的作用有
。(答两点)
(2)从图示可知,缺水对 的光合作用影响较大,导致其光合作用大幅下降的主要原因是
。
(3)研究发现玉米进行光合作用合成淀粉的部位是维管束鞘细胞,叶肉细胞不能合成淀粉的原因是缺少与暗反应有关的三羧酸酶系。为证明该结论,某同学设计了甲乙两组实验,甲组加入了玉米叶肉细胞叶绿体基质提取液、一定浓度的ATP、[H]溶液,乙组加入玉米叶肉细胞 ,两组均通入一定量的CO2,在适宜条件下保温一段时间后,再加入 ,观察颜色的变化。预期实验结果为