高考高三生物1.5二轮微专题-光合作用深入一点讲解②课件

细胞代谢--叶黄素参与能量的耗散冲刺高考二轮微专题——深入一点的光合作用②1.试题起因（金太阳3月联考16.节选）光照下，植物通过叶绿体吸收光能实现光能到有机物中稳定化学能的转化。光能是植物光合作用的必要条件，充分利用光能，有利于提高植物光合作用产量；但若吸收过量的光能，则会对植物造成损伤，从而影响植物生长。在长期的进化过程中，植物形成了多种光保护机制。回答下列问题：（4）在强光下，叶黄素循环被激活，让过量的光能耗散，以保护叶片等免受伤害；当叶片被遮蔽时，叶黄素循环关闭，但叶黄素循环的关闭需要几分钟。研究者设法缩短了大豆叶黄素循环关闭所需的时间，从而使大豆的产量提高了20%以上，缩短大豆叶黄素循环关闭的时间能提高大豆产量的原因是

。延长了大豆（生长季节）光合作用时间叶黄素循环？1.光合作用系统的修复和调节光子捕获的调节、光损伤的避免和修复概要图第一道防线是以热能的形式来淬灭过多的激发能，从而防止破坏。如果这道防线失败，仍然形成了有毒的光产物，可以通过第二道防线的多个清除系统来消除。如果第二道防线仍然失败，光产物将会破坏光系统Ⅱ的D1蛋白，导致光抑制。D1蛋白从PSⅡ反应中心被切离并降解，新合成的D1蛋白会被重新插入到PSⅡ反应中心，形成有功能的单位储存在激发态叶绿素中的能量，通过激发能转移或光化学反应被快速耗散的过程，称为激发态淬灭。2.叶黄素参与能量的耗散虚线表示在对光合作用没有任何速度限制时理论上的放氧进程。在光通量低于150μmol/（m²·s）时，阴生植物可以利用吸收到的光。当光通量高于150μmol/（m2·s）时，光合作用饱和、吸收的光能越来越多地被耗散掉。与光合作用放氧进程曲线相关的光能过剩2.叶黄素参与能量的耗散在强光照下，紫黄质在紫黄质脱环氧化酶的催化作用下经过中间体花药黄质，转变成玉米黄质，质子和玉米黄质结合到捕光天线蛋白质上，引起其结构变化，导致淬灭和热能耗散；当光强度减弱时，过程发生逆转。3种称为叶黄素的类胡萝卜素：紫黄质、花药黄质和玉米黄质参与的非光化学淬灭过程2.叶黄素参与能量的耗散如图，向日葵叶黄素含量的日变化。可得出什么结论？飞哥的生物教学在太阳辐射条件下生长的叶片，正午辐照度最大时，玉米黄质和单环氧玉米黄质的量可以占到叶黄素循环各组分总量的60%。在这种情形下，大量的类囊体膜吸收的过剩光能将被以热的形式耗散掉，这样就阻止了叶绿体光合结构遭受破坏。3.叶黄素循环相关试题3例练习1．提高作物的光合作用强度是解决全球粮食危机的重要措施。(1)正常光照情况下，光合色素吸收的光能主要用途有：将光能转化为储存在_________中的活跃化学能，从而将CO2和H2O合成糖类等有机物。强光会破坏叶绿体的结构，叶绿素非光化学猝灭机制(NPQ)能将植物吸收的多余光能以_______形式散失，这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关，其机理如图1所示。ATP、NADPH热能3.叶黄素循环相关试题3例(2)催化叶黄素循环的关键酶VDE和ZEP活性受pH影响，VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活，ZEP最适pH为7.5，强光下，___________________________导致类囊体pH降低，若要检测此时叶绿素的含量是否发生变化，最简单的方法是_______法。水光解产生H+增加纸层析3.叶黄素循环相关试题3例(3)当光照强度由过强变为适宜时，由于NPQ不能立即解除导致暗反应速率明显下降。为了使NPQ在光照强度变化时及时终止，科研人员将VDE、PsbS和ZEP的融合基因(VPZ)与T-DNA连接(图2)，原因是T-DNA导入烟草细胞后___________________，筛选获得一系列转基因烟草。通过杂交实验，初步鉴定转基因烟草VPZ的拷贝数。转基因烟草甲自交，子代中具有抗除草剂特性的植株占_______，则初步判断甲植株为VPZ单拷贝(单个基因)插入。转基因烟草乙与野生型烟草杂交，子代转基因植株比例为3/4，请在图3中画出VPZ在乙植株染色体上的位置_____。与野生型相比，转基因烟草所有VPZ株系均显示出VDE、PsbS和ZEP的过表达，使烟草在光照由强变弱的波动中，光合速率提高，是因为光照减弱，光反应减弱，pH升高，_________________________________________NPQ快速解除，从而使更多光能用于CO2