第 第 7 练 练 练 综合练 C 1.(2019·山东临沂二模)在化石燃料日趋耗竭的未来,清洁、丰富的太阳能转化成“液态阳光”将成为人类的重要能量来源,这为人工光合系统的研究提供了发展方向。我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP),成功模拟了自然光合系统的部分过程。回答问题: (1)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。在自然光合系统的光反应中所发生的能量转化是______________________________________________。 (2)卡尔文循环是指_______________________________________________________________ ________________,其发生的场所是________________________________________________, 影响它的主要环境因素有_________________________________________________________。 该循环在黑暗中不能正常进行的原因是______________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)向培养某植物的温室内通入14 CO 2 光照一段时间后,发现 CO 2 转化成多种化合物。欲探究CO 2 转化成的第一种产物是什么物质,简要写出实验的设计思路及结果分析。 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)人工设计的光敏蛋白是引入光敏剂二苯甲酮和 CO 2 光还原剂三联吡啶镍配合物改造而成的杂合蛋白质,不像自然光合系统那样只能还原______________,而是在光照条件下能够将______________直接还原成 CO,使电子传递效率和 CO 2 还原效率明显提高。由此推测,光敏蛋白与自然光合系统中__________等物质的功能相似。 答案 (1)光能→ATP 和[H]中活跃的化学能 (2)光合作用中 CO 2 中的碳转化成有机物中碳的途径 叶绿体基质 CO 2 浓度、光照强度和温度 没有光反应提供的 ATP 和[H],C 3 不能持续被还原 (3)将该植物分成不同的实验组,逐渐缩短光照时间分别照射,停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析;当只检测到一种含14 C 的转化物时,说明该物质是 CO 2 转化成的第一种产物 (4)三碳化合物(C 3 ) CO 2 光合色素、NADPH 和 ATP 解析 (1)在自然光合系统的光反应中发生了水的光解和 ATP 的合成,在光反应过程中的能量转化是:光能→ATP 和[H]中活跃的化学能。 (2)在光合作用的暗反应过程中,CO 2 与 C 5 结合生成 C 3 ,C 3 还原成有机物以及再生成 C 5 的途径称为卡尔文循环,发生的场所是叶绿体基质,由于暗反应需要光反应提供 ATP 和[H],因此影响光反应的因素也会影响暗反应, 暗反应过程中需要多种酶的参与,故 CO 2 浓度、光照强度和温度都会影响暗反应的发生。因为暗反应发生需要光反应提供 ATP 和[H],因此在黑暗中光反应不能进行,无法提供 ATP 和[H],导致暗反应也不能正常进行。 (3)暗反应中碳流动是二氧化碳→三碳化合物→有机物,如果向培养该植物的温室内通入14 CO 2 ,光照一定时间(数分钟)后杀死该植物,同时提取产物并分析。实验发现,短时间内 CO 2就已经转化为许多种类的化合物,说明含有放射性二氧化碳已经形成多种中间产物、最终有机物,可以通过逐渐缩短光照时间,当只检测到一种含14 C 的转化物时,该物质即是 CO 2 转化成的第一个产物。因此思路是:将该植物分成不同的实验组,逐渐缩短光照时间分别照射,停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析。 (4)在自然光合系统中,暗反应先发生 CO 2 与 C 5 结合生成 C 3 ,再发生 C 3 的还原反应,根据题意人工设计的光敏蛋白使电子传递效率和 CO 2 还原效率明显提高,则该蛋白可以直接将 CO 2还原成 CO,此时该蛋白相当于是 ATP 和[H]的作用,且该蛋白还能提高电子传递效率,则该蛋白还能起到光合色素的作用,吸收、传递和转化光能。 2.(2019·山东济南一模)下丘脑是机体调节过程中联系神经调节与体液调节的枢纽。 (1)研究表明,人体在摄入 250 毫升的某酒精饮料后会排出 800 毫升至 1 000 毫升的水,排出水分相当于摄入水分的 4 倍,导致机体脱水。其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑制下丘脑合成和分泌________________,缺少该激素时,肾脏会将水直接输送到膀胱中,而不是重新吸收到体内,可用________________(试剂)检测血浆中的酒精。 (2)请用文字和箭头描述吃的食物过咸时引起渴感的过程。 ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)卵巢性激素可逆向影响下丘脑________________的分泌,这称之为______________机制。 答案 (1)抗利尿激素 (酸性)重铬酸钾 (2)食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→渴感 (3)促性腺激素释放激素 负反馈(反馈)调节 解析 (1)研究表明,人体在摄入 250 毫升的某酒精饮料后会排出 800 毫升至 1 000 毫升的水,排出水分相当于摄入水分的 4 倍,导致机体脱水,其可能原因是血浆中过高浓度的酒精会抑制下丘脑合成和分泌抗利尿激素;血浆中的酒精可用酸性重铬酸钾检测。(2)食物过咸时引起渴感的过程:食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→渴感。 (3)卵巢性激素可逆向影响下丘脑中促性腺激素释放激素的分泌,这称之为负反馈调节机制。 3.(2019·吉林市第三次调研)据科技日报报道,地球比 20 年前更绿,中国和印度贡献最大。中国塞罕坝林场建设者获得 2017 年联合国环保最高荣誉——“地球卫士奖”。