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學(xué)習(xí)以下材料,回答問題(1)-(4)。
植物光敏色素參與光調(diào)控響應(yīng)
光敏色素存在于綠色植物、某些細菌和真菌中,它們是在光可逆性現(xiàn)象的研究中被發(fā)現(xiàn)的。
研究表明,光可逆性是兩種具有不同吸光性能的光敏色素異構(gòu)體直接相互轉(zhuǎn)變造成的,而不是兩種物質(zhì)分別調(diào)控的。無活性的光敏色素Pr吸收紅光,可轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N有活性的遠紅光吸收異構(gòu)體,稱為Pfr。同樣,有活性的Pf吸收遠紅光也可以轉(zhuǎn)變成無活性的Pr。
植物光敏色素是一種可溶性的蛋白二聚體,其中每個亞基都與一個色素分子結(jié)合。植物有多種光敏色素,每種光敏色素都有兩種形式,例如光敏色素A的無活性形式PrA,有活性形式PfrA。
植物光敏色素合成時是無活性的Pr,利用免疫定位和熒光標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)在黑暗條件下,Pr定位在細胞質(zhì),光照可使Pr轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr,來啟動應(yīng)答,Pfr 可從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核。
植物光敏色素是生物大分子,需要通過核孔進行主動轉(zhuǎn)運。擬南芥的研究表明,PfrA與PfrB進入細胞核的過程有所不同,如圖所示。PfrB 擁有一個核定位序列(NLS),會在PrB轉(zhuǎn)變?yōu)镻frB發(fā)生構(gòu)象變化時暴露出來,并與核輸入蛋白結(jié)合,進入細胞核,PfrB的轉(zhuǎn)運過程通??梢猿掷m(xù)幾個小時。相比之下,PfrA缺少NLS,PfrA進入細胞核需要與FHY1/FHL蛋白結(jié)合。細胞質(zhì)中的FHY1/FHL蛋白充足且?guī)в蠳LS,可以特異性地結(jié)合PfrA,將PfrA轉(zhuǎn)運到細胞核。PfrA 進入細胞核的速度非??欤庹諑追昼妰?nèi)就可以檢測到。
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在遠紅光照射下,PfrB向PrB的逆轉(zhuǎn)會導(dǎo)致PrB從細胞核輸出。細胞質(zhì)中的PfrB進入細胞核的同時,細胞核中的PrB也會從細胞核中輸出。值得注意的是,由于光轉(zhuǎn)變相對于植物光敏色素的轉(zhuǎn)運而言非常迅速,因此,在光下生長的植物,其細胞質(zhì)和細胞核中Pf和Pr這兩種形式都有,它們共同參與植物的光調(diào)控應(yīng)答。
(1)在植物生長發(fā)育過程中,植物光敏色素可以
吸收光能
吸收光能
并傳遞信號,啟動相關(guān)的生理反應(yīng)。
光除了作為信號參與調(diào)控外,還是植物進行
光合作用
光合作用
的能量來源。
(2)Pfr和Pr的活性不同,它們之間發(fā)生的可逆轉(zhuǎn)化是光引起光敏色素
空間結(jié)構(gòu)
空間結(jié)構(gòu)
改變導(dǎo)致的。
(3)從文中信息分析,下列敘述合理的是
ACD
ACD
(多選)。
A.綠色植物中,Pr的合成與核糖體有關(guān),Pfr轉(zhuǎn)運與線粒體有關(guān)
B.PrA 缺少NLS,無法轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr形式,只能以Pr形式進入細胞核
C.紅光下,F(xiàn)HY1/FHL蛋白對于PrA轉(zhuǎn)變?yōu)镻frA至關(guān)重要
D.PfrA和PfrB進細胞核時,所需的NLS來源不同
E.光下生長的植物Pr和Pfr分別存在于細胞質(zhì)和細胞核中
(4)從物質(zhì)與能量的角度,用30字闡釋僅由一種物質(zhì)進行可逆轉(zhuǎn)化響應(yīng)光信號的意義
提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
。
【答案】吸收光能;光合作用;空間結(jié)構(gòu);ACD;提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:2難度:0.7
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    (1)實驗中的無關(guān)變量有
     
    (答出兩點)。為減小無關(guān)變量對實驗結(jié)果造成的影響,這些無關(guān)變量應(yīng)
     
    。
    (2)圖中,a點時,限制乙光合作用速率的環(huán)境因素主要是
     
    。b點時,在葉綠體中為C3轉(zhuǎn)化成葡萄糖提供能量的有機物有
     
    ,葉肉細胞中葡萄糖等有機物氧化分解產(chǎn)生[H],該物質(zhì)的作用是
     
    。
    (3)實驗發(fā)現(xiàn),300μmol?mL-1CO2濃度后繼續(xù)增加環(huán)境中的CO2濃度,乙植物幼苗CO2吸收的速率并未增加,此時限制光合作用速率增加的因素可能是
     
    (答出兩點)。
    發(fā)布:2024/10/20 7:0:2組卷:4引用:1難度:0.6
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