Question

15．在农业生产中，高温胁迫会对黄瓜栽培造成一定的危害．以下是关于不同高温胁迫程度对黄瓜幼苗光合速率的影响及相关机制的研究．

（1）光合作用包括光反应和碳反应（暗反应）阶段．由图1可知，随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降，由此推测可能的原因是高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO₂吸收．
（2）高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化．SOD（超氧化物歧化酶），能够清除氧自由基产生H₂O₂；POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H₂O₂的作用．
①加入一定量H₂O₂，通过检测单位时间内O₂生成量可测定POD和CAT活性．
②SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中生物膜系统的危害．
③高温处理某品系的黄瓜苗，测定叶片内SOD、POD、CAT的活性，结果如图2所示．图中POD的活性变化有利于黄瓜抵抗高温胁迫．

（3）热激蛋白（HSP）是机体受到高温胁迫时，合成量迅速增加的一类应激蛋白．研究发现，一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复空间结构进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的流动性，以稳固膜的结构．由此可见，HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害．

Answer 1

分析 图1分析可知：高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO₂吸收，因此随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降．
图2 分析可知：①POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H₂O₂的作用，H₂O₂分解可产生氧气和水．加入一定量H₂O₂，可通过检测单位时间内O₂生成量可测定POD和CAT活性．
②SOD（超氧化物歧化酶）能够清除氧自由基产生H₂O₂，POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H₂O₂的作用．高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化．因此SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中生物膜系统的危害．

解答 解：（1）光合作用包括光反应和碳反应（暗反应）阶段．由图1可知，高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO₂吸收，因此随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降．
（2）①POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H₂O₂的作用，H₂O₂分解可产生氧气和水．加入一定量H₂O₂，可通过检测单位时间内O₂生成量可测定POD和CAT活性．
②SOD（超氧化物歧化酶）能够清除氧自由基产生H₂O₂，POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）具有分解H₂O₂的作用．高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基（具有强氧化性）积累使膜脂过氧化．因此SOD、POD、CAT协同作用可以减轻高温胁迫对细胞中生物膜系统的危害．
③分析柱形图结果可知，高温处理某品系的黄瓜苗，测定叶片内SOD和CAT酶的活性逐渐降低，但POD酶的活性增强，POD酶的活性变化有利于黄瓜抵抗高温胁迫．
（3）蛋白质酶恢复空间结构遭到破坏，其功能丧失．HSP可以帮助变性的蛋白质恢复空间结构进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的流动性，以稳固膜的结构．由此可见，HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害．
故答案为：
（1）光反应和碳反应（暗反应）（写全给分）     净光合速率下降      高温影响酶的活性，高温破坏酶结构，气孔关闭影响CO₂吸收（写出其中一项即得分）
（2）①O₂生成量      ②生物膜    ③POD
（3）空间结构        流动

点评 本题考查了光合作用的影响因素的考点，要想掌握的扎实，需要考生要能够通过图解的分析获取解题相关信息；在解题过程中，注意酶在代谢中的作用的相关知识，意在考查考生的析图能力和理解能力．