高中 | 第2节 细胞器之间的分工合作 题目答案及解析

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高中 | 第2节 细胞器之间的分工合作题目答案及解析如下,仅供参考!

必修一 分子与细胞

第三章 细胞的基本结构

第2节 细胞器之间的分工合作

根据所学知识,完成细胞质流动和光合作用的相关问题:

在用黑藻作实验材料观察细胞质的流动时,在显微镜下观察到的结果如图$\rm 1$所示,则细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为$\rm (\qquad)$

["

左侧、顺时针

","

右侧、顺时针

","

左侧、逆时针

","

右侧、逆时针

"]
[["C"]]

$\rm 1$中叶绿体位于右侧,细胞质环流方向为逆时针,由于在显微镜下看到的是倒立的虚像,上下颠倒,左右相反,也就是旋转$\rm 180$度,因此,叶绿体的实际位置为左侧,细胞质流动方向仍为逆时针,$\rm C$正确。故选:$\rm C$

通过观察叶绿体和细胞质的流动实验,结合细胞内结构之间分工和联系的知识,下列推断合理的是$\rm (\qquad)$

["

细胞质中的其他细胞器,也可以随着细胞质的流动而流动

","

叶绿体和其他细胞器在细胞质中的分布有时是不均匀的

","

细胞质的流动可以均匀分配细胞中的营养物质

","

除了植物细胞,动物细胞的细胞质也是可以流动的

"]
[["ABCD"]]

$\rm A$、细胞质基质在不断地流动着,细胞器分布在细胞质基质中,细胞器可以随着细胞质的流动而流动,$\rm A$正确;

$\rm B$、叶绿体和其他细胞器在细胞质中的分布有时是不均匀的,例如叶绿体的分布会受到光照的影响而移动,$\rm B$正确;

$\rm C$、细胞质环流对于细胞的营养代谢具有重要作用,能够不断的分配各种营养物和代谢物,使它们在细胞内均匀分布,$\rm C$正确;

$\rm D$、动植物都有细胞质,在活细胞中细胞质以各种不同的方式流动着,$\rm D$正确。

故选:$\rm ABCD$

黑藻固定$\rm CO_{2}$有两条途径$\rm ($如图$\rm 2)$$\rm CO_{2}$在核酮糖$\rm -1$$\rm 5-$二磷酸羧化酶$\rm (Rubisco)$催化下直接与$\rm C_{5}$反应生成$\rm C_{3}$;②$\rm CO_{2}$先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶$\rm (PEPC)$催化下与磷酸烯醇式丙酮酸$\rm (PEP)$反应生成$\rm C_{4}($四碳化合物$\rm )$,当$\rm C_{4}$储存到一定量时分解放出$\rm CO_{2}$参与碳反应。已知$\rm PEPC$$\rm CO_{2}$亲和力是$\rm Rubisco$的几十倍。回答下列问题:

由图$\rm 2$可知,丙酮酸转化为$\rm PEP$的过程属于                $\rm ($填“吸能”或“放能”$\rm )$反应。黑藻细胞固定$\rm CO_{2}$的具体场所是                                                                                  $\rm C_{3}$的还原需要                提供能量。

[["

吸能;细胞质基质和叶绿体基质$\\rm /$叶绿体基质和细胞质基质;$\\rm ATP$$\\rm NADPH$

"]]

$\rm 2$中丙酮酸转化为$\rm PEP$的过程需要$\rm ATP$水解提供能量,即丙酮酸转化为$\rm PEP$的过程属于吸能反应;在图$\rm 2$ 中看出:黑藻细胞固定$\rm CO_{2}$的具体场所包括细胞质基质($\rm CO_{2}$先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶$\rm (PEPC)$催化下与磷酸烯醇式丙酮酸$\rm (PEP)$反应生成$\rm C_{4}$的途径$\rm )$,以及叶绿体基质($\rm CO_{2}$在核酮糖$\rm -1$$\rm 5-$二磷酸羧化酶$\rm (Rubisco)$催化下直接与$\rm C_{5}$反应生成$\rm C_{3}$);$\rm C_{3}$的还原需要需要光反应产生的$\rm ATP$$\rm NADPH$提供能量。

研究发现黑藻经低浓度$\rm CO_{2}$处理后,$\rm PEPC$$\rm Rubisco$的活性比值由$\rm 0.47$上升到$\rm 4.17$,试分析发生这一变化的意义:                                                                                  

[["

保证黑藻细胞在低浓度的$\\rm CO_{2}$的情况下也可以正常进行光合作用的暗反应阶段,制造有机物,保证自身正常生长。

"]]

结合题意“已知$\rm PEPC$$\rm CO_{2}$亲和力是$\rm Rubisco$的几十倍”即$\rm PEP$$\rm PEPC$的催化作用下固定$\rm CO_{2}$的效果比$\rm C_{5}$$\rm Rubisco$的催化下固定$\rm CO_{2}$的效果更好,保证黑藻细胞在低浓度的$\rm CO_{2}$的情况下也可以正常进行光合作用的暗反应阶段,制造有机物,保证自身正常生长。

为了探究在低浓度$\rm CO_{2}$处理下黑藻固定$\rm CO_{2}$途径改变的分子机制,研究人员检测了低浓度$\rm CO_{2}$处理前后黑藻体内两种$\rm PEPC$基因的表达情况,结果如图$\rm 3$所示。

由图$\rm 3$可知,在低浓度$\rm CO_{2}$处理下黑藻固定$\rm CO_{2}$途径改变的分子机制是                                                                                  

[["

低浓度$\\rm CO_{2}$处理后,促进$\\rm PEPC2$基因大量表达,合成丙酮酸羧化酶$\\rm (PEPC)$,催化$\\rm CO_{2}$与磷酸烯醇式丙酮酸$\\rm (PEP)$反应生成$\\rm C_{4}($四碳化合物$\\rm )$,从而改变固定$\\rm CO_{2}$的途径。

"]]

分析图$\rm 3$:低浓度$\rm CO_{2}$处理后,$\rm PEPC2$基因表达的相对含量大幅度提升,而$\rm PEPC1$基因的表达相对含量甚至略有减少,故低浓度$\rm CO_{2}$处理后,促进$\rm PEPC_{2}$基因大量表达,合成丙酮酸羧化酶$\rm (PEPC)$,催化$\rm CO_{2}$与磷酸烯醇式丙酮酸$\rm (PEP)$反应生成$\rm C_{4}($四碳化合物$\rm )$,从而改变固定$\rm CO_{2}$的途径。

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