回答下列问题:
I、人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是{#blank#}1{#/blank#},模块3中的甲可与CO2结合,甲为{#blank#}2{#/blank#}。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将{#blank#}3{#/blank#}(填:“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是{#blank#}4{#/blank#}。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量{#blank#}5{#/blank#}(填:“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是{#blank#}6{#/blank#}。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是{#blank#}7{#/blank#}。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
II、为了探究空间搭载对植物光合作用的影响,研究人员以粳稻东农416(DN416)为材料,进行了系列研究。请回答问题:
(5)研究人员将DN416的种子空间搭载12天后,返回地面在原环境中种植,测定其幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs,气孔张开的程度)和叶绿素含量的变化,结果如下表。
| 对照组 | 实验组 |
Pn | 25.52±2.32 | 18.46±1.30 |
Gs | 253.62±21.61 | 191.84±19.91 |
叶绿素含量(mg/g) | 35.12 | 26.35 |
表中数据显示{#blank#}8{#/blank#},说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应,从而降低了DN416的净光合速率。
(6)为探究空间搭载后叶绿素含量变化影响DN416光合作用的机制,研究人员做了进一步检测。
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,具有{#blank#}9{#/blank#}光能的作用,包括光系统I(PSI)和光系统II(PSII)。如图所示,PSII中的光合色素吸收光能后,一方面将{#blank#}10{#/blank#}分解为氧气和H+ , 间时产生的电子经传递,可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面,在ATP合成酶的作用下,{#blank#}11{#/blank#}浓度梯度提供分子势能,促使ADP与Pi反应形成ATP。
②叶绿素荧光参数是描述植物光合作用状况的数值,Fo反映叶绿素吸收光能的能力,Fv/Fm反映PSII的电子传递效率。研究人员测定了(1)中不同组别的叶绿素荧光参数,发现实验组中Fo和Fv/Fm均比对照组低,说明DN416{#blank#}12{#/blank#}含量的减少,降低了光能的吸收和转化效率,进而降低光合作用速率。