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人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類生物題
題目

人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,,相關(guān)裝置及過程如下圖所示,其中甲,、乙表示物質(zhì),,模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。

(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________________,,模塊3中的甲可與CO2結(jié)合,,甲為________________。

(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),,則短時間內(nèi)乙的含量將________________ (填:增加或減少),。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,,原因是________________,。

(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,,該系統(tǒng)糖類的積累量________________ (填:高于、低于或等于)植物,,原因是________________,。

(4)干旱條件下,很多植物光合作用速率降低,,主要原因是________________,。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低,在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景,。

可圈可點(diǎn)用戶
2021-06-16 12:35
優(yōu)質(zhì)解答

答案

 (1). 模塊1和模塊2    (2). 五碳化合物(或:C5)    (3). 減少    (4). 模塊3為模塊2提供的ADP,、Pi和NADP+不足    (5). 高于    (6). 人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或:植物呼吸作用消耗糖類)    (7). 葉片氣孔開放程度降低,CO2的吸收量減少

解析

1,、光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較:

2,、分析題圖,模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能,,模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,,模塊3將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類(穩(wěn)定的化學(xué)能),結(jié)合光合作用的過程可知,,模塊1和模塊2相當(dāng)于光反應(yīng)階段,,模塊3相當(dāng)于暗反應(yīng)階段。在模塊3中,,CO2和甲反應(yīng)生成乙的過程相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2的固定,,因此甲為C5,乙為C3,。

【詳解】(1)葉綠體中光反應(yīng)階段是將光能轉(zhuǎn)化成電能,,再轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能,題圖中模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能,,模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,,兩個模塊加起來相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)的功能。在模塊3中,,CO2和甲反應(yīng)生成乙的過程相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2的固定,,因此甲為五碳化合物(或C5)。

(2)據(jù)分析可知乙為C3,,氣泵突然停轉(zhuǎn),,大氣中CO2無法進(jìn)入模塊3,相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2濃度降低,,短時間內(nèi)CO2濃度降低,,C3的合成減少,而C3仍在正常還原,因此C3的量會減少,。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,,模塊3中CO2的量嚴(yán)重不足,導(dǎo)致暗反應(yīng)的產(chǎn)物ADP,、Pi和NADP+不足,,無法正常供給光反應(yīng)的需要,因此模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,。

(3)糖類的積累量=產(chǎn)生量-消耗量,,在植物中光合作用產(chǎn)生糖類,呼吸作用消耗糖類,,而在人工光合作用系統(tǒng)中沒有呼吸作用進(jìn)行消耗,,因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,該系統(tǒng)糖類的積累量要高于植物,。

(4)在干旱條件下,,植物為了保住水分會將葉片氣孔開放程度降低,,導(dǎo)致二氧化碳的吸收量減少,,因此光合作用速率降低。

【點(diǎn)睛】本題主要考查了光合作用過程中光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的區(qū)別與聯(lián)系,,以及影響光合作用速率的因素,,需要考生識記相關(guān)內(nèi)容,聯(lián)系圖中三個模塊中能量和物質(zhì)的變化,,結(jié)合題干進(jìn)行分析,。

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可圈可點(diǎn)用戶
2021-06-16 17:35
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