Question

【題目】科研人員發(fā)現(xiàn)植物的細(xì)胞呼吸除具有與動(dòng)物細(xì)胞相同的途徑外，還包含另一條借助交替氧化酶（AOX）的途徑。

（1）交替氧化酶（AOX）分布在植物細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上，它可以催化O2與[H]生成______，并使細(xì)胞呼吸釋放的能量更多以熱能形式散失，生成ATP所占的比例______。在寒冷早春，某些植物的花細(xì)胞中AOX基因的表達(dá)會(huì)________，利于提高花序溫度，吸引昆蟲傳粉。

（2）進(jìn)一步研究表明，AOX途徑可能與光合作用有關(guān)，科研人員對(duì)此進(jìn)行深入研究。

①光合作用過程中，光能被分布于葉綠體________上的光合色素吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的_______，經(jīng)過暗反應(yīng)，能量最終被儲(chǔ)存在__________中。一般情況下，植物葉片的光合作用隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，但光照強(qiáng)度過高時(shí)，光合作用減弱。

②科研人員將正常光照下發(fā)育的葉片分為4組，用AOX途徑抑制劑處理A組和C組葉片的左側(cè)，然后將4組葉片離體，葉柄插入盛滿水的試管中，左側(cè)置于正常光照下，右側(cè)置于正常光照或高光下（圖1），40分鐘后測(cè)量葉片左側(cè)光合色素的光能捕獲效率（圖2）。

根據(jù)__________組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以推測(cè)，在夏季晴天，若樹木中層葉片的部分區(qū)域被高光照射，葉面出現(xiàn)光斑，則可能會(huì)使鄰近組織的光合作用減弱。實(shí)驗(yàn)說明，AOX途徑可以____________。

Answer 1

【答案】水 下降 增加 類囊體的薄膜 化學(xué)能 糖類（有機(jī)物） B、 D 提高光合色素光能捕獲效率，利于光合作用進(jìn)行，在周圍受到高光照射的葉片組織中作用更明顯

【解析】

有氧呼吸過程中第三階段O2與[H]生成水，同時(shí)釋放大量能量，其中有一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)移到ATP中，形成ATP中活躍的化學(xué)能。光合作用的光反應(yīng)可將光能轉(zhuǎn)化形成ATP中活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)可將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中形成穩(wěn)定的化學(xué)能。

（1）交替氧化酶（AOX）分布在植物細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上，它可以催化O2與[H]生成水，并使細(xì)胞呼吸釋放的能量更多以熱能形式散失，由于該階段釋放的能量以熱能的形式散失的增加，故生成ATP所占的比例將減小。由于交替氧化酶（AOX）能使細(xì)胞中呼吸釋放的能量更多以熱能形式散失，從而利于提高花序溫度，吸引昆蟲傳粉，故在寒冷早春，某些植物的花細(xì)胞中AOX基因的表達(dá)會(huì)增加。

（2） ①光合作用過程中，光能被分布于葉綠體類囊體薄膜上的光合色素吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的活躍的化學(xué)能，經(jīng)過暗反應(yīng)，可將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中形成穩(wěn)定的化學(xué)能。

②B、D組的變量為右側(cè)葉片是否高光，由圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，D組在右側(cè)葉片高光條件下，左側(cè)葉片的光合色素捕獲光能的效率降低，由此可以推測(cè)，在夏季晴天，若樹木中層葉片的部分區(qū)域被高光照射，葉面出現(xiàn)光斑，則可能會(huì)使鄰近組織的光合作用減弱。A、B組的單一變量是左側(cè)葉片是否抑制AOX途徑，B組未使用AOX途徑抑制劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示B組左側(cè)葉片光合色素捕獲光能的效率高于A組，同理C、D組的單一變量是左側(cè)葉片是否抑制AOX途徑，D組未使用AOX途徑抑制劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示D組左側(cè)葉片光合色素捕獲光能的效率高于C組，且二者的差值大于A、B組的差值，故可說明，AOX途徑可以提高光合色素光能捕獲效率，利于光合作用進(jìn)行，在周圍受到高光照射的葉片組織中作用更明顯。