Question

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

（1）交替氧化酶（AOX）分布在植物細胞線粒體內膜上，它可以催化O2與[H]生成______，并使細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，某些植物的花細胞中AOX基因的表達會________，利于提高花序溫度，吸引昆蟲傳粉。

（2）進一步研究表明，AOX途徑可能與光合作用有關，科研人員對此進行深入研究。

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，并轉變為ATP中的_______，經過暗反應，能量最終被儲存在__________中。一般情況下，植物葉片的光合作用隨光照強度的增強而增強，但光照強度過高時，光合作用減弱。

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

根據__________組的實驗數據可以推測，在夏季晴天，若樹木中層葉片的部分區域被高光照射，葉面出現光斑，則可能會使鄰近組織的光合作用減弱。實驗說明，AOX途徑可以____________。

Answer 1

【答案】水 下降 增加 類囊體的薄膜 化學能 糖類（有機物） B、 D 提高光合色素光能捕獲效率，利于光合作用進行，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，同時釋放大量能量，其中有一部分能量會轉移到ATP中，形成ATP中活躍的化學能。光合作用的光反應可將光能轉化形成ATP中活躍的化學能，暗反應可將ATP中活躍的化學能轉移到有機物中形成穩定的化學能。

（1）交替氧化酶（AOX）分布在植物細胞線粒體內膜上，它可以催化O2與[H]生成水，并使細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，某些植物的花細胞中AOX基因的表達會增加。

（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，并轉變為ATP中的活躍的化學能，經過暗反應，可將ATP中活躍的化學能轉移到有機物中形成穩定的化學能。

②B、D組的變量為右側葉片是否高光，由圖2實驗結果可知，D組在右側葉片高光條件下，左側葉片的光合色素捕獲光能的效率降低，由此可以推測，在夏季晴天，若樹木中層葉片的部分區域被高光照射，葉面出現光斑，則可能會使鄰近組織的光合作用減弱。A、B組的單一變量是左側葉片是否抑制AOX途徑，B組未使用AOX途徑抑制劑，實驗結果顯示B組左側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葉片是否抑制AOX途徑，D組未使用AOX途徑抑制劑，實驗結果顯示D組左側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，利于光合作用進行，在周圍受到高光照射的葉片組織中作用更明顯。