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1. 光照下，植物通过叶绿体吸收光能实现光能到有机物中稳定化学能的转化。光能是植物光合作用的必要条件，充分利用光能，有利于提高植物光合作用产量；但若吸收过量的光能，则会对植物造成损伤，从而影响植物生长。在长期的进化过程中，植物形成了多种光保护机制。回答下列问题：
(1) 捕获光能的色素分布在叶绿体的，绿叶中，该结构的总面积巨大的意义是。
(2) “转光膜”是新型高科技功能膜，其生产原材料中添加了能将紫外光和绿光转换为蓝紫光和红光的“转光色母粒”，用“转光膜”覆盖后，大棚作物能提高产量，其原因是。
(3) 在低CO2环境和较强光照条件下，叶片气孔部分关闭，叶绿体中NADPH/NADP+、ATP/ADP的值会，光反应阶段产生的高能电子会激发形成自由基，损伤叶绿体；光呼吸过程中叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成消耗О2、生成CO2的生理过程，从而将光反应中积累的大量NADPH和ATP通过光呼吸消耗掉，以防止它们的积累影响植物代谢。据此分析，光呼吸的存在能避免叶绿体等被强光破坏，原因是。
【考点】
叶绿体结构及色素的分布和作用; 光合作用的过程和意义;
【答案】

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综合题 普通
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1.  小球藻是单细胞真核生物，是研究光合作用的模式生物。水体中的无机碳主要以和CO2两种形式存在，小球藻具有图所示的无机碳浓缩过程。

回答下列问题：

(1) 小球藻浓缩的过程属于（填“自由扩散”“协助扩散”或“主动运输”），理由是。
(2) 过程①称为，能为此过程提供能量的物质有。
(3) 鲁宾和卡门用小球藻探究光合作用所释放氧气的来源，实验分组及结果如表。

①小球藻光合作用产生的氧气，一部分释放到外界环境中，另一部分的去向是。

②由本实验可知，光合作用释放的氧气（填“全部来自水”“全部来自CO2”或“部分来自水部分来自CO2”），理由是。

组别

O标记物所占的比例/%

反应物

产物

H218O

KHC15O3+K2C18O3

18O2

1

初始

0.85

0.20

—

结束

0.85

0.61

0.86

2

初始

0.20

0.50

—

结束

0.20

0.40

0.20

3

初始

0.20

0.68

—

结束

0.20

0.57

0.20
综合题 普通
2. 下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4 ， 固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2 ， 再进行卡尔文循环。回答下列问题：

(1) 玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是（填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成（填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过长距离运输到其他组织器官。
(2) 在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度（填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
(3) 某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是（答出三点即可）。
综合题 困难
3. 科研人员对某种绿色植物光暗转换的适应机制开展研究，测定该植物在24h内光合作用吸收CO2的量和蒸腾作用变化情况，结果如图所示。据图分析：

(1) 该植物光反应发生的时间段是时之间。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用，其能量转换的具体途径是：光能→。
(2) 据图推测，该植物最有可能生活在干旱地区，依据是。
(3) 在照光条件下气孔关闭，CO2吸收过几乎为0，叶肉细胞仍能大量合成糖类等有机物，请推测照光条件下光合作用所需CO2来源的途径有。
综合题 困难