Question

【題目】在農業(yè)生產中，高溫脅迫會對黃瓜栽培造成一定的危害。以下是關于不同高溫脅迫程度對黃瓜幼苗光合速率的影響及相關機制的研究。

（1）光合作用包括________階段。由圖1可知，隨著溫度升高和高溫持續(xù)時間延長，黃瓜葉片________，由此推測可能的原因是________。

（2）高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。SOD（超氧化物歧化酶），能夠清除氧自由基產生H2O2；POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。

①加入一定量H2O2，通過檢測_________可測定POD和CAT活性。

②SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中________系統(tǒng)的危害。

③高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內SOD、POD、CAT的活性，結果如圖2所示。

圖中________________的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。

（3）熱激蛋白（HSP）是機體受到高溫脅迫時，合成量迅速增加的一類應激蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，一方面HSP可以幫助變性的蛋白質恢復________進而恢復功能，或者促進變性的蛋白質降解；另一方面，一些HSP與膜脂結合，限制了膜脂分子的運動，降低膜的_______性，以穩(wěn)固膜的結構。由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害。

Answer 1

【答案】光反應和暗反應 凈光合速率下降 高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收 單位時間內O2生成量 生物膜 POD 空間結構 流動

【解析】

1、光合作用包括光反應階段和暗反應階段。光反應階段的場所是葉綠體類囊體薄膜上，物質變化是水的分解和ATP的合成，能量變化是光能轉化成活躍的化學能。暗反應階段的場所是葉綠體基質中，物質變化是CO2的固定和C3的還原，能量變化是活躍的化學能轉變成穩(wěn)定的化學能。

2、圖1分析可知：高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降。

3、結合題干和題圖2分析可知：①POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過檢測單位時間內O2生成量可測定POD和CAT活性。

②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產生H2O2，POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。因此SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中生物膜系統(tǒng)的危害。

③圖2中在高溫條件下，隨著時間的推移，SOD和CAT的活性都降低，但POD的活性卻在升高。

（1）光合作用包括光反應和暗反應階段。由圖1可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降，原因是高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收。

（2）①POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過檢測單位時間內O2生成量可測定POD和CAT活性。

②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產生H2O2，POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。因此SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中生物膜系統(tǒng)的危害。

③分析柱形圖結果可知，高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內SOD和CAT酶的活性逐漸降低，但POD酶的活性增強，所以POD酶的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。

（3）熱激蛋白（HSP）是機體受到高溫脅迫時，合成量迅速增加的一類應激蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，一方面HSP可以幫助變性的蛋白質恢復空間結構進而恢復功能，或者促進變性的蛋白質降解；另一方面，一些HSP與膜脂結合，限制了膜脂分子的運動，降低膜的流動性，以穩(wěn)固膜的結構。由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害。