Question

【题目】在农业生产中，高温胁迫会对黄瓜栽培造成一定的危害。以下是关于不同高温胁迫程度对黄瓜幼苗光合速率的影响及相关机制的研究。

（1）光合作用包括________阶段。由图1可知，随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片________，由此推测可能的原因是________。

（2）高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化。SOD（超氧化物歧化酶），能够清除氧自由基产生H2O2；POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H2O2的作用。

①加入一定量H2O2，通过检测_________可测定POD和CAT活性。

②SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中________系统的危害。

③高温处理某品系的黄瓜苗，测定叶片内SOD、POD、CAT的活性，结果如图2所示。

图中________________的活性变化有利于黄瓜抵抗高温胁迫。

（3）热激蛋白（HSP）是机体受到高温胁迫时，合成量迅速增加的一类应激蛋白。研究发现，一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复________进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的_______性，以稳固膜的结构。由此可见，HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害。

Answer 1

【答案】光反应和暗反应 净光合速率下降 高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO2吸收 单位时间内O2生成量 生物膜 POD 空间结构 流动

【解析】

1、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是叶绿体类囊体薄膜上，物质变化是水的分解和ATP的合成，能量变化是光能转化成活跃的化学能。暗反应阶段的场所是叶绿体基质中，物质变化是CO2的固定和C3的还原，能量变化是活跃的化学能转变成稳定的化学能。

2、图1分析可知：高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO2吸收，因此随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降。

3、结合题干和题图2分析可知：①POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可产生氧气和水。加入一定量H2O2，可通过检测单位时间内O2生成量可测定POD和CAT活性。

②SOD（超氧化物歧化酶）能够清除氧自由基产生H2O2，POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H2O2的作用。高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化。因此SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中生物膜系统的危害。

③图2中在高温条件下，随着时间的推移，SOD和CAT的活性都降低，但POD的活性却在升高。

（1）光合作用包括光反应和暗反应阶段。由图1可知，高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO2吸收，因此随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降，原因是高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO2吸收。

（2）①POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可产生氧气和水。加入一定量H2O2，可通过检测单位时间内O2生成量可测定POD和CAT活性。

②SOD（超氧化物歧化酶）能够清除氧自由基产生H2O2，POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H2O2的作用。高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化。因此SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中生物膜系统的危害。

③分析柱形图结果可知，高温处理某品系的黄瓜苗，测定叶片内SOD和CAT酶的活性逐渐降低，但POD酶的活性增强，所以POD酶的活性变化有利于黄瓜抵抗高温胁迫。

（3）热激蛋白（HSP）是机体受到高温胁迫时，合成量迅速增加的一类应激蛋白。研究发现，一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复空间结构进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的流动性，以稳固膜的结构。由此可见，HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害。