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【题目】中国女科学家屠呦呦从青蒿中分离出青蒿素应用于疟疾治疗,获2015年诺贝尔生理学或医学奖。下表为生理状况相同的幼苗在黑暗或3klx光照、不同温度条件下O2的变化速率,下图为青蒿叶肉细胞中两个结构及物质转移示意图。结合所学知识,回答下列问题:

温度(

5

10

15

20

25

30

35

光照下O2释放速率(mg/h)

0.96

1.73

2.52

3.24

3.86

3.1

2.72

黑暗下02吸收速率(mg/h)

0.46

0.76

0.98

1.51

2.45

3.1

3.29

(1)叶绿体中的色素分布于结构乙的__________上,提取绿叶中的色素时,为保护色素,要加入的化学药品是__________,图示结构甲中嵴的作用是____________________

(2)图中a代表的物质是________,b________(填可以不可以)代表葡萄糖,因为

(3)根据表推测,图中结构甲中酶的最适温度__________(填低于等于高于)结构乙中酶的最适温度。探究3klx光照条件下幼苗生长的最适温度,应该设计的实验是在___________________之间设置更小的温度梯度进行实验

(4)在3klx光照、30条件下幼苗叶肉细胞中物质b的转移途径是__________________________________。若每天用3klx的光照射幼苗12h,当温度为表中_________时,幼苗生长最快。

【答案】(1)囊状结构薄膜或类囊体(基粒)膜 CaCO3 增大线粒体内膜面积

(2)CO2 不可以 葡萄糖的分解发生在细胞质基质

(3)高于 2030

(4)向甲和细胞外转移 20

【解析】

试题分析:(1)图示结构乙为叶绿体,其中的色素分布于类囊体薄膜上。提取绿叶中的色素时,为保护色素,防止其遭到破坏,需要加入CaCO3。图示结构甲为线粒体,其中的嵴的作用是增大线粒体内膜面积。

(2)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其产物CO2可扩散至叶绿体内参与光合作用,因此图中a代表的物质是CO2;在叶绿体中进行的光合作用,可为线粒体内膜上进行的有氧呼吸的第三阶段提供O2,因此图中b代表的物质是O2;由于葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,所以b代表的物质不可以是葡萄糖。

(3)表中光照下O2释放速率表示净光合速率,黑暗下02吸收速率表示呼吸速率。黑暗下3502吸收速率,说明呼吸作用酶的最适温度是35之后;实际光合速率净光合速率呼吸速率,分析表中各温度下的数据可知,25时,实际光合速率3.862.456.31(mg/h)高于其他温度,说明光合作用酶的最适温度是25左右。综上所述,图中结构甲(线粒体)中酶的最适温度高于结构乙(叶绿体)中酶的最适温度。表中数据显示:25时净光合速率最大,说明适于幼苗生长的最适温度25左右,因此欲探究3klx光照条件下幼苗生长的最适温度,应该在20~30之间设置更小的温度梯度进行实验。

(4)在3klx光照、30条件下幼苗叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率,所以物质b(O2)的转移途径是向甲(线粒体)和细胞外转移。每天用3klx的光照射幼苗12h,有机物积累量净光合速率×12呼吸速率×12(净光合速率呼吸速率)×12,据此分析表中数据可知:20时有机物积累量最大,幼苗生长最快。

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