Rubisco是催化CO2固定的关键酶，它在低浓度CO2条件下的催化效率低。一些生物在进化过程中形成多样的CO2浓缩机制以提高细胞内CO2浓度，从而促进CO2的固定。下图是衣藻细胞浓缩CO2的示意图。据图回答下列问题：

1. Rubisco是催化CO₂固定的关键酶，它在低浓度CO₂条件下的催化效率低。一些生物在进化过程中形成多样的CO₂浓缩机制以提高细胞内CO₂浓度，从而促进CO₂的固定。下图是衣藻细胞浓缩CO₂的示意图。据图回答下列问题：

(1) 图中物质X是，图中C₃接受光反应提供的释放的能量，并被还原才能生成有机物。

(2) 衣藻吸收HCO₃^-的方式是，吸收CO₂的方式是。

(3) 据图分析，衣藻在低浓度CO₂的水体中浓缩CO₂的机制是。

【考点】

物质进出细胞的方式的综合; 影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;

【答案】

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综合题普通

1. 植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成，保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。研究发现光照能促进气孔打开，下图（只显示一个保卫细胞）是短时光照诱导拟南芥气孔打开的相关机制。请回答下列问题。

(1) 拟南芥叶肉细胞的卡尔文循环中被NADPH还原的物质是（填“3-磷酸甘油酸”或“核酮糖-1，5-二磷酸”），该过程的产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质转变为（填“葡萄糖”或“蔗糖”或“淀粉”）后进入筛管，再通过运输到植株各处。

(2) 气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、（答出2点即可）等生理过程。

(3) 保卫细胞叶绿体合成淀粉是一种（填“吸能”或“放能”）反应，该细胞中产生ATP的场所有。

(4) 短时光照促进气孔打开的原因之一是蓝光作用于质膜上的受体后激活AHA，后者将H⁺泵出膜外，AKT打开，K⁺进入细胞并进入液泡，使细胞液渗透压，细胞吸水，促进气孔张开。上述过程中蓝光作为一种，调控植物的生命活动。

(5) 另有研究发现，用饱和红光（只用红光）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。已知红光可促进光合作用，据图推测红光促进气孔开放的机制。

综合题困难

2. 叶片是植物最容易受环境变化影响而发生变化的器官，其形态和结构特性的差异最能体现植物对光环境的适应性。某科研人员以山药植株为研究对象探究光照对叶片的影响。

(1) 光反应将光能转化为活跃的化学能储存在中。卡尔文循环中每输出1个三碳糖分子，便有个五碳糖合成。下列关于光反应和碳反应的叙述，正确的是。

A. 光反应依赖于膜结构的完整性

B. 光反应产生的氧气中的氧来自水和环境中的CO₂

C. 改用弱光条件，碳反应的速率不受影响

D. 夏季中午，植物叶片气孔关闭，光合速率下降的主要原因是 CO₂吸收减少

(2) 以下是该科研人员针对某课题进行的一组实验。

分组	CK	T₁	T₂
对山药植株处理	不做遮光处理	遮光率为30%~45%的三针遮阳网处理	遮光率为55%~70%的五针遮阳网处理

①5月露天种植后于 90、105、120、135、150d每日中午11：00取样，测定叶片面积。该实验的实验目的是：探究。

②关于该实验的叙述，正确的是。

A. 山药植株的叶片会变小以适应低光照环境

B. 同一组的山药植株在不同高度取样时光照强度相同

C. 山药叶片面积的变化是通过基因的选择性表达实现的

D. 实验前需要比较CK，T₁ ， T₂组的山药叶片面积是否具有显著差异

(3) 按照以上分组和取样，测定每组叶片叶绿素含量，结果如图。据图分析：

①山药叶片通过来补偿低光照对光合作用的影响。叶绿素含量的变化主要直接影响从而影响光合效率。

②研究者还发现低光照强度下的山药叶肉细胞的叶绿体基粒片层数显著增加，这说明山药叶肉细胞能通过（从结构与功能观角度回答）来适应弱光环境。

综合题普通

3. 甲醛（HCHO）是室内空气污染的主要成分之一，严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病，室内栽培观赏植物常春藤能够清除甲醛污染。研究发现外源甲醛可以作为碳源参与常春藤的光合作用，具体过程如图1所示（其中RU5P和HU6P是中间产物）。

(1) 追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径，可采用的方法是。推测细胞同化甲醛（HCHO）的场所应是。

(2) 甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。表1是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶（FALDH）是甲醛代谢过程中的关键酶，图2表示不同甲醛浓度下，该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度（气孔的开放程度）的相对值。

表1：不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖含量

组别	样品	0天	第1天	第2天	第3天	第4天
①	1个单位甲醛浓度的培养液	2271	2658	2811	3271	3425
②	2个单位甲醛浓度的培养液	2271	2415	2936	2789	1840
③	不含甲醛的培养液	2271	2311	2399	2462	2529

①表1中的实验组是，由表中信息可得出的结论是。

②分析图3常春藤在甲醛胁迫下气孔开放程度下降的生理意义是。

(3) 1个单位甲醛浓度下，常春藤气孔开放程度下降，可溶性糖的含量增加，综合上述信息，下列分析正确的是_________。 A. 可溶性糖增加引起气孔开放度下降 B. 1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强 C. 气孔开放度下降，导致光反应产物积累 D. 甲醛代谢过程中能产生CO₂用于光合作用

(4) 综合分析表1、图2和图3的信息，写出在甲醛胁迫下，常春藤的抗逆途径是。

综合题普通