题目内容
【题目】科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包含另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径。
(1)交替氧化酶(AOX)分布在植物细胞线粒体内膜上,它可以催化O2与[H]生成水,并使细胞呼吸释放的能量更多地转化为___________,导致生成ATP所占的比例下降。在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达会___________,有利于花序温度升高,吸引昆虫传粉。
(2)AOX途径可能与光合作用有关,科研人员对此进行了深入研究。
①光合作用过程中,叶绿体中的色素吸收可见光中的___________光,并将其转化为___________________,再经过暗反应,最终储存在有机物中。
②科研人员将正常光照下发育的叶片分为4组,用AOX途径抑制剂处理A组和C组叶片的左侧,然后将4组叶片离体,叶柄插入盛满水的试管中,左侧置于正常光照下,右侧置于正常光照或高光下(图1),40分钟后测量叶片左侧光合色素的光能捕获效率(图2)。
通过A、B、C、D四组对比说明AOX途径的作用是___________,利于光合作用进行,在周围受到___________照射的叶片组织中作用更明显。
【答案】热能 加强 红光和蓝紫光 活跃的化学能 提高光合色素的光能捕获效率 高光
【解析】
本题以图文结合为情境,考查学生对有氧呼吸过程、光合作用过程及其影响的环境因素等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
(1)在细胞呼吸过程中,有机物氧化分解释放的能量,一部分储存在ATP中,一部分以热能的形式散式。分布在植物细胞线粒体内膜上的交替氧化酶(AOX)催化O2与[H]生成水,导致生成ATP所占的比例下降,说明该酶使细胞呼吸释放的能量更多地转化为热能。在寒冷早春,某些植物的花细胞中AOX基因的表达有利于花序温度升高,说明产生的热能增多,进而推知这些植物的花细胞中AOX基因的表达会加强。
(2) ①在光合作用的光反应阶段,叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光,并将其转化为活跃的化学能;在暗反应阶段,活跃的化学能转化为最终储存在有机物中的稳定的化学能。
② 图2显示:在光照强度相同的条件下,用AOX途径抑制剂处理的A组和C组叶片的左侧,其光合色素的光能捕获效率分别低于B组和D组,但A组和B组的光合色素的光能捕获效率的差值明显低于C组和D组的光合色素的光能捕获效率的差值。由此说明,AOX途径的作用是提高光合色素的光能捕获效率,在周围受到高光照射的叶片组织中作用更明显。