玉米是世界三大糧食作物之一，其二氧化碳的固定方式除卡爾文循環(huán)（C3途徑）外還存在C4途徑，故又稱為C4植物。玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細(xì)胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒。這兩類細(xì)胞密切配合，保證了光合作用的正常進(jìn)行。
（1）光合作用的化學(xué)反應(yīng)式：CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2。
（2）光合作用能正常進(jìn)行的前體是葉綠體中的色素能捕獲光能，捕獲光能的色素可分為 葉綠素葉綠素和 類胡蘿卜素類胡蘿卜素兩大類，它們分布在葉綠體的 類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上。
（3）玉米光合作用光反應(yīng)的場所是 葉肉細(xì)胞葉綠體葉肉細(xì)胞葉綠體（填“葉肉細(xì)胞葉綠體”或“維管束鞘細(xì)胞葉綠體”），你作出上述判斷的依據(jù)是 光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細(xì)胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細(xì)胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒。
（4）許多植物在夏季正午時(shí)會(huì)因氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少而出現(xiàn)光合速率降低的“午休現(xiàn)象”，玉米植株雖然也會(huì)出現(xiàn)氣孔關(guān)閉的現(xiàn)象，但其光合速率卻會(huì)在正午時(shí)達(dá)到一天中的最大。已知C4途徑中的PEP羧化酶對CO2的親和力很高，據(jù)此推測玉米植株不會(huì)出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”的原因是 玉米葉肉細(xì)胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細(xì)胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機(jī)物玉米葉肉細(xì)胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細(xì)胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機(jī)物。
光能
葉綠體
光能
葉綠體
【答案】CO2+H2O（CH2O）+O2；葉綠素；類胡蘿卜素；類囊體的薄膜上；葉肉細(xì)胞葉綠體；光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細(xì)胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒；玉米葉肉細(xì)胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細(xì)胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機(jī)物
光能
葉綠體
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：200引用：3難度：0.6
相似題
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1．研究不同濃度CO2對紅掌幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。
請回答以下問題
（1）完善實(shí)驗(yàn)步驟：
材料用具：盆栽紅掌幼苗100株，設(shè)施相同的塑料薄膜溫室及供氣的CO2鋼瓶若干。
第一步：取長勢相似的紅掌幼苗90盆，平均分為3組，編號(hào)A、B、C，各置于一個(gè)溫室中。
第二步：A組溫室保持原大氣CO2濃度，。
第三步：在光照強(qiáng)度、溫度和濕度等相同且適宜的條件下培養(yǎng)30天。
第四步：從每組選取相同部位、相同數(shù)量的葉片測量各生理指標(biāo)，求平均值。
（2）還原糖可用試劑檢測。隨著CO2濃度升高，紅掌幼苗還原糖的含量也有所增加，主要原因是。
（3）較高CO2濃度有利于紅掌幼苗度過干旱環(huán)境，據(jù)圖分析原因：。
（4）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程，該酶的活性可用指標(biāo)來衡量。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：8引用：1難度：0.7 -
2．在強(qiáng)光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時(shí)間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
3．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號(hào)表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項(xiàng)研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6
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