Question

15．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高溫脅迫會(huì)對黃瓜栽培造成一定的危害．以下是關(guān)于不同高溫脅迫程度對黃瓜幼苗光合速率的影響及相關(guān)機(jī)制的研究．

（1）光合作用包括光反應(yīng)和碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）階段．由圖1可知，隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降，由此推測可能的原因是高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO₂吸收．
（2）高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)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(chǎn)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，通過檢測單位時(shí)間內(nèi)O₂生成量可測定POD和CAT活性．
②SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對細(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的危害．
③高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內(nèi)SOD、POD、CAT的活性，結(jié)果如圖2所示．圖中POD的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫．

（3）熱激蛋白（HSP）是機(jī)體受到高溫脅迫時(shí)，合成量迅速增加的一類應(yīng)激蛋白．研究發(fā)現(xiàn)，一方面HSP可以幫助變性的蛋白質(zhì)恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而恢復(fù)功能，或者促進(jìn)變性的蛋白質(zhì)降解；另一方面，一些HSP與膜脂結(jié)合，限制了膜脂分子的運(yùn)動(dòng)，降低膜的流動(dòng)性，以穩(wěn)固膜的結(jié)構(gòu)．由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害．

Answer 1

分析 圖1分析可知：高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO₂吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降．
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(chǎn)生氧氣和水．加入一定量H₂O₂，可通過檢測單位時(shí)間內(nèi)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(chǎn)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(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)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(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的危害．

解答 解：（1）光合作用包括光反應(yīng)和碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）階段．由圖1可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO₂吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降．
（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(chǎn)生氧氣和水．加入一定量H₂O₂，可通過檢測單位時(shí)間內(nèi)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(chǎn)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(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)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(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的危害．
③分析柱形圖結(jié)果可知，高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內(nèi)SOD和CAT酶的活性逐漸降低，但POD酶的活性增強(qiáng)，POD酶的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫．
（3）蛋白質(zhì)酶恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，其功能喪失．HSP可以幫助變性的蛋白質(zhì)恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而恢復(fù)功能，或者促進(jìn)變性的蛋白質(zhì)降解；另一方面，一些HSP與膜脂結(jié)合，限制了膜脂分子的運(yùn)動(dòng)，降低膜的流動(dòng)性，以穩(wěn)固膜的結(jié)構(gòu)．由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害．
故答案為：
（1）光反應(yīng)和碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）（寫全給分）     凈光合速率下降      高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO₂吸收（寫出其中一項(xiàng)即得分）
（2）①O₂生成量      ②生物膜    ③POD
（3）空間結(jié)構(gòu)        流動(dòng)

點(diǎn)評 本題考查了光合作用的影響因素的考點(diǎn)，要想掌握的扎實(shí)，需要考生要能夠通過圖解的分析獲取解題相關(guān)信息；在解題過程中，注意酶在代謝中的作用的相關(guān)知識，意在考查考生的析圖能力和理解能力．