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2021年9月24日中科院天津工業(yè)生物所的“人工合成淀粉”重大科技成果論文在《科學》發(fā)表。科研團隊設(shè)計出11步反應(yīng)，在實驗室中首次實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉的合成。人工合成淀粉原理是化學-生物法：在無細胞系統(tǒng)中，用二氧化碳和電解產(chǎn)生的氫氣合成淀粉。
自然界中，玉米等農(nóng)作物中淀粉的合成與積累涉及60余步生化反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控，但是能量轉(zhuǎn)化效率僅為2%左右。而按照目前實驗室技術(shù)參數(shù)，在能量供給充足條件下，理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當于5畝土地玉米種植的淀粉產(chǎn)量（按中國玉米淀粉平均畝產(chǎn)量計算）；其效率比玉米中的淀粉生物合成效率高8.5倍。
這一影響世界的重大顛覆性技術(shù)成果，其意義不僅使淀粉生產(chǎn)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能，并為以二氧化碳為原料合成復(fù)雜分子開辟了新的技術(shù)路線，同時對于解決當今世界存在的其他很多熱點問題具有重要研究意義。
（1）自然界中綠色植物通過 光合光合作用合成淀粉等有機物。
（2）把你學過的合成淀粉知識與本文內(nèi)容進行比較，完成如下表。
| 比較項目 | 通過教材學習 | 通過題干文本獲取 |
| 原料 | ① 二氧化碳和水 二氧化碳和水 |
② 二氧化碳和氫氣 二氧化碳和氫氣 |
| 場所 | 細胞內(nèi) | 無細胞系統(tǒng)，實驗設(shè)備 |
葉綠體
葉綠體
。（答出一點即可）（4）想要規(guī)模化工廠車間生產(chǎn)淀粉，還需要考慮什么問題
人工合成淀粉的食品安全性（或電解氫氣的能源提供；或人工合成淀粉的營養(yǎng)價值等）
人工合成淀粉的食品安全性（或電解氫氣的能源提供；或人工合成淀粉的營養(yǎng)價值等）
。（答出一點即可）【答案】光合；二氧化碳和水；二氧化碳和氫氣；葉綠體；人工合成淀粉的食品安全性（或電解氫氣的能源提供；或人工合成淀粉的營養(yǎng)價值等）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/22 8:0:10組卷：15引用：1難度：0.4
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1．2021年，馬延和研究團隊在人工合成淀粉方面取得重大突破性進展，國際上首次在實驗室實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成。綠色植物通過光合作用制造淀粉涉及60余步代謝反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控；而馬延和團隊的人工合成淀粉技術(shù)只需11步，其技術(shù)路線如圖所示；綠色植物（以玉米為例）光合作用和使用馬延和團隊的人工合成淀粉技術(shù)合成等量淀粉的對比如表所示。回答問題：
（1）馬延和團隊的人工合成淀粉技術(shù)可分為以下兩個階段：玉米淀粉 人工合成淀粉 能量轉(zhuǎn)化效率 2% 7% 生產(chǎn)條件與方式 陽光、灌溉、施肥施藥、收割 全天候車間生產(chǎn) 生產(chǎn)周期 4-6個月 1-2天 占地面積 5畝地 1米3反應(yīng)器
階段1：從x能→電能→氫能→甲醇：
階段2：以甲醇為原料通過“C1→Cy→C6→淀粉”的策略，多步酶催化合成淀粉。
據(jù)圖分析，在階段1中，x能為能，利用氫能合成甲醇的反應(yīng)物為；在階段2中，Cy為甘油酮（C3H4O3），則y的值為（填寫數(shù)字）。
（2）馬延和團隊的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種作為催化劑。淀粉屬于糖類物質(zhì)，對人體的重要作用是。
（3）馬延和團隊的人工合成淀粉技術(shù)雖處于實驗室階段，但對解決糧食危機和減少碳排放有著重大意義。據(jù)表分析，該技術(shù)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，在解決糧食危機問題上的優(yōu)勢是。（寫出2點）發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：18引用：0難度：0.4 -
2．綠色植物進行光合作用的原料是（ ）
①二氧化碳 ②氧氣 ③水 ④淀粉（有機物）發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：1引用：1難度：0.9 -
3．請把下列光合作用的相應(yīng)項找出來
A．光合作用的場所 a.光B．光合作用的原料 b.淀粉（有機物）和氧氣C．光合作用的條件 c.水和二氧化碳D．光合作用的產(chǎn)物 d.葉綠體E．檢驗產(chǎn)物的試劑 e.碘液．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5
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