1. 下图为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图,其以气孔白天关闭、晚上开放的特殊方式适应干旱环境,PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质。回答下列问题:

(1) 干旱条件下,白天菠萝的叶肉细胞光合作用所需的CO2来源于分解和细胞呼吸释放的CO2 , 能够固定CO2的物质有
(2) 这类植物气孔白天关闭、晚上打开的这种适应干旱环境的方式,既能防止,又能保证光合作用正常进行,这是生物在进化过程中的结果。
(3) 若以pH作为检测指标,请设计实验来验证菠萝在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)
【考点】
光合作用原理的应用;
【答案】

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1. 科学家发现光系统的部分实验及结果如下。实验1:科学家测量了不同波长处光合作用的吸收光谱(反映叶绿体中色素对不同波长光的吸收率)和量子产额(等于释放氧气数/实际吸收光子数),结果如图1。实验2:1956年科学家用远红光、红光分别照射和这两种光同时照射小球藻,并测量光合速率,实验结果如图2。回答下列问题:

   

(1) 图1中吸收光谱与叶绿素的吸收光谱并不完全吻合,其原因是图中曲线是通过测定对不同波长光的吸收率获得。
(2) 当量子产额等于0.1时,每释放1个氧气,需要吸收个光子,在波长大于680nm处,量子产额大幅下降,该现象称为红降效应。红降效应(填“是”“不是”)由光合色素对光的吸收率下降引起,理由:
(3) 由图2可知,单独用远红光和红光照射小球藻的光合速率无显著差异,当用红光和远红光同时照射时,光合速率远(填“大于”“小于”)两者分别照射之和,该现象称为增益效应。
(4) 科学家对红降效应和增益效应的解释:光反应在两个光系统进行,分别为光系统I和光系统Ⅱ。光系统I可以吸收利用远红光,与NADPH的产生有关,光系统Ⅱ主要吸收红光及波长更短的光,与水的光解有关,光系统Ⅱ向光系统I提供。光系统I和光系统Ⅱ间具有作用,因此会出现增益效应。
(5) 卡尔文等科学家阐释了卡尔文循环及其产物的运输。在叶绿体中,卡尔文循环消耗ATP和NADPH,将还原为三碳糖。三碳糖被转化为,这些产物被分配到植物异养器官。
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