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1. 利用蓝细菌将CO
2
转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)
蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于
和
等生理过程,为各项生命活动提供能量。蓝细菌含有的光合色素,主要吸收
光。光照突然减弱时,
含量会减少,抑制碳反应进行。
(2)
蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸。研究者制造了一种工程蓝细菌,可以大量表达Ldh基因,希望提高D-乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,这是缘于细胞质中NADH被大量用于
作用产生ATP,无法为 Ldh提供充足的NADH。
(3)
蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段
(被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解
(被抑制∕被促进∕不受影响)。
菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49
(注:数据单位为pmol/OD730)
(4)
研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D-乳酸,是因为其_____(多选)。
A.
光合作用产生了更多ATP
B.
光合作用产生了更多NADPH
C.
有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D.
有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
【考点】
有氧呼吸的过程和意义; 光合作用原理的应用;
【答案】
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综合题
普通
能力提升
换一批
1. 不同的植物有不同的机制来改善光合作用。如玉米和甘蔗等C
4
植物进化出C
4
光合作用,如图1,使它们能在高温下保持产量;仙人掌和龙舌兰等景天科植物则采用CAM方式的光合作用,如图2,帮助它们在沙漠和其他缺水地区生存。
(1)
据图1和图2可知,C
4
途径与CAM途径均发生
次CO
2
固定,两种途径的主要区别在于
(从CO
2
的固定角度回答),两者细胞内CO
2
“游走”的载体物质均为
。
(2)
高温或干旱会导致叶片部分气孔关闭,据图推测,在此环境下,C
4
植物光合效率比水稻等C
3
植物高的原因可能是
。(答出一点即可)
(3)
2022年8月,耶鲁大学的科学家研究发现,在C
4
植物马齿苋中存在出一种新型的光合作用,其整合了C
4
与CAM两种不同的代谢途径。马齿苋在相同的细胞中可以将CAM途径产生的产物通过C
4
的途径进行处理。这给了科学家们一种新的思路,是否可以利用基因工程技术改造玉米等C
4
植物,使其具备此光合作用途径,能够抵御长期干旱的同时更加高产。此途径比C
4
植物具备的优势体现在
。
综合题
普通
2. 阅读人体细胞有氧呼吸过程的示意图,回答问题:
(1)
图中①、②、③所代表的物质分别是
。
(2)
④、⑤、⑥代表
,其中最多的代号是
。
(3)
[H]与O
2
结合生成②的过程,发生的场所是
。
(4)
有氧呼吸全过程可分为
个阶段,其中能释放出少量能量的是第
阶段;在细胞质基质中进行的是第
阶段。
(5)
有氧呼吸必须在有
的参与下进行,如果缺乏这个条件,则产物是
。
(6)
人体细胞有氧呼吸的总反应式是
。
综合题
普通