题目内容
【题目】玉米叶肉细胞中有一种酶，可通过一系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行，这种酶被形象地称为“CO2泵”。图1表示玉米CO2同化途径，图2表示进行自然种植的大棚和人工一次性施加CO2后的大棚内玉米光合速率变化曲线。回答下列相关问题：
（1）卡尔文循环离不开光照，理由是_______________。当环境中光照增强，温度过高时，玉米光合作用速率不会明显下降甚至可能会提高，其原因是________________________。
（2）由图2可知，15时以后限制玉米光合速率的主要环境因素是_______________。17时与15时相比，自然种植大棚内玉米植株C5的合成速率________（填“升高”、“不变”或“降低”）。由图2中两条曲线的变化规律可知：人工施加CO2的最佳时间是_______时左右，两个大棚同时通风的时间是______时左右。
（3）已知水稻没有“CO2泵”这种机制，但随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化，而水稻的光合速率可以逐渐上升。请从暗反应中酶的角度分析可能的原因是__________________________________________________________。
【答案】有光才能进行光反应，从而为暗反应提供ATP和[H] 玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，在气孔因高温关闭时，仍可以维持维管束鞘细胞内较高浓度的CO2，且此时光照增强，有可能使NADPH和ATP生成增加 光照强度 降低 8 10 水稻暗反应相关的酶活性比玉米的高（或水稻暗反应相关的酶数量比玉米的多）
【解析】
分析图1可以看出，玉米的叶肉细胞可以在较低浓度二氧化碳的条件下，通过二氧化碳泵固定二氧化碳，然后在维管束鞘细胞中利用。图2为自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内玉米光合速率变化曲线，从8点～13点，人工一次性施加CO2的大棚内玉米光合速率快于自然种植的大棚。
（1）卡尔文循环是暗反应的一部分，需要光反应为其提供ATP和[H]。在气孔因高温关闭时，由于玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，其仍可以维持维管束鞘细胞内较高浓度的CO2，且此时光照增强，NADPH和ATP生成增加，因此玉米光合作用速率不会明显下降甚至可能会提高。
（2）由图2可知，15时以后限制玉米光合速率的主要环境因素是光照强度，下午光照强度开始减弱。光照是光合作用的能量来源，17时与15时相比，光照强度降低，所以自然种植大棚内玉米植株C5的合成速率降低。由图2中两条曲线的变化规律可知：人工施加CO2的最佳时间是8时左右，因为此时人工一次性施加CO2后的大棚内玉米吸收CO2的速率迅速增大。两个大棚同时通风的时间是10时左右，因为此时自然种植的大棚内的玉米吸收CO2的速率也增大。
（3）玉米、水稻的光合速率变化与酶有关。随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化，而水稻虽然没有“CO2泵”这种机制，但光合速率可以逐渐上升，原因可能是水稻暗反应相关的酶活性比玉米的高（或水稻暗反应相关的酶数量比玉米的多）。
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【题目】现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的话性，设计实验如下：
实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下产生麦芽糖。
实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。
实验过程：如表所示，
组别 步骤 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
①设置水浴缸温度 （℃） | 20 | 30 | 40 | 50 | 20 | 30 | 40 | 50 |
②取8支试管各加入淀粉溶液（mL），分别保温5min | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
③另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5min | 酶A | 酶A | 酶A | 酶A | 酶A | 酶A | 酶A | 酶A |
④将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5min | ||||||||
实验结果：图甲是40℃测定酶A催化淀粉水解生成的麦芽糖的量随时间变化的曲线；图乙是实验第④步保温5分钟后对各组淀粉剩余含量进行检测的结果。
（1）生物体内的酶是由__________产生的，本质是________，酶能起催化作用的机理是__________。
（2）该实验的自变量是__________，无关变量有_________________（至少写出2种）。
（3）若适当降低温度，图甲中P点将向_________（填“左”或“右”）移动，原因是____________________，因此酶制剂适于在_________下保存。
（4）实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，该实验不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量，原因是______________________________。
