2023版高三一輪總復(fù)習(xí)生物人教版必修1 第3單元 素養(yǎng)加強(qiáng)課2光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合

考點(diǎn)1光合作用與呼吸作用過程及物質(zhì)和能量的聯(lián)系1．物質(zhì)名稱b．O2，c．ATP，d．ADP，e．NADPH，f．C5，g．CO2，h．C3。2．生理過程及場所序號①②③④⑤生理過程光反應(yīng)暗反應(yīng)有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段有氧呼吸第三階段場所葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜3．物質(zhì)方面C：CO2eq\o(→,\s\UP8(暗反應(yīng)))C6H12O6eq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第一階段))丙酮酸eq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第二階段))CO2O：H2Oeq\o(→,\s\UP8(光反應(yīng)))O2eq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第三階段))H2Oeq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第二階段))CO2eq\o(→,\s\UP8(暗反應(yīng)))有機(jī)物H：H2Oeq\o(→,\s\UP8(光反應(yīng)))NADPHeq\o(→,\s\UP8(暗反應(yīng)))C6H12O6eq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第一、二階段))[H]eq\o(→,\s\UP8(有氧呼吸),\s\DO6(第三階段))H2O4．能量方面光能eq\o(→,\s\UP8(光反應(yīng)))ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能eq\o(→,\s\UP8(暗反應(yīng)))C6H12O6中穩(wěn)定的化學(xué)能eq\o(→,\s\UP8(有氧),\s\DO6(呼吸))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(熱能,ATP中活躍的化學(xué)能,→各項(xiàng)生命活動(dòng)))1．(2021·邢臺檢測)如圖表示植物光合作用、細(xì)胞呼吸中氧的轉(zhuǎn)移過程。下列敘述正確的是()H2Oeq\o(→,\s\UP8(①))O2eq\o(→,\s\UP8(②))H2Oeq\o(→,\s\UP8(③))CO2eq\o(→,\s\UP8(④))C3eq\o(→,\s\UP8(⑤))(CH2O)A．過程①②④都有ATP生成B．過程②③進(jìn)行的場所不同C．過程②⑤所需[H]全部來源于過程①D．過程①③⑤都需在生物膜上進(jìn)行B[④過程中沒有ATP生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程②進(jìn)行的場所是線粒體的內(nèi)膜，過程③進(jìn)行的場所是線粒體的基質(zhì)，B項(xiàng)正確；過程⑤所需[H]來源于過程①，過程②所需[H]來源于有氧呼吸的第一和第二階段，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過程①③⑤進(jìn)行的場所分別是葉綠體類囊體薄膜、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．(2021·南京模擬)圖①～⑥表示菠菜葉肉細(xì)胞代謝過程中碳元素和氫元素的轉(zhuǎn)移途徑，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．過程①②③不在生物膜上進(jìn)行B．參與過程②③⑤的酶種類不同C．過程②③④⑤都有ATP產(chǎn)生D．過程③產(chǎn)生的[H]中的氫元素全部來自丙酮酸D[①發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，②發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，③發(fā)生在線粒體基質(zhì)，A正確；②③⑤三個(gè)過程是不同的反應(yīng)，根據(jù)酶的專一性，推知種類不同，B正確；②③④為有氧呼吸，產(chǎn)生ATP，⑤為光反應(yīng)，也產(chǎn)生ATP，C正確；過程③中產(chǎn)生的[H]中的氫元素來自丙酮酸和水，D錯(cuò)誤。]3．(2021·山東等級考改編)關(guān)于細(xì)胞中的H2O和O2，下列說法不正確的是()A．由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生B．有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC．植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用D．光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2OC[葡萄糖是單糖，通過脫水縮合形成多糖的過程有水生成，A正確；有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H]，所以一定消耗H2O，B正確；有些植物細(xì)胞含有過氧化氫酶(例如土豆)，可以分解過氧化氫生成O2，因此植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2不一定只來自光合作用，C錯(cuò)誤；光反應(yīng)階段水的分解產(chǎn)生氧氣，故光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2O，D正確。]4．(2021·濟(jì)南聯(lián)考)如圖為植物細(xì)胞代謝的部分過程簡圖，①～⑦為相關(guān)生理過程。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．若植物缺Mg，則首先會(huì)受到顯著影響的是③B．②的進(jìn)行與⑤⑥密切相關(guān)，與③⑦無直接關(guān)系C．葉肉細(xì)胞中③發(fā)生在類囊體膜上，④發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中D．葉肉細(xì)胞③中O2的產(chǎn)生量等于⑥中O2的消耗量，則一晝夜該植物體內(nèi)有機(jī)物的總量不變D[葉肉細(xì)胞③中O2的產(chǎn)生量等于⑥中O2的消耗量，則葉肉細(xì)胞的凈光合量為0。植物體中不含葉綠體的細(xì)胞細(xì)胞呼吸要消耗有機(jī)物，一晝夜的夜間植物體的細(xì)胞要消耗有機(jī)物。因此，一晝夜該植物體內(nèi)有機(jī)物的總量會(huì)減少。]考點(diǎn)2真正光合速率和凈光合速率的關(guān)系及其速率測定1．真正光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系(1)內(nèi)在關(guān)系①細(xì)胞呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③真正(總)光合速率＝凈光合速率＋細(xì)胞呼吸速率。(2)判定方法①根據(jù)坐標(biāo)曲線判定a．當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為負(fù)值，則該值的絕對值代表細(xì)胞呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，如圖甲。b．當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，光合速率也為0，該曲線代表真正光合速率，如圖乙。②根據(jù)關(guān)鍵詞判定檢測指標(biāo)細(xì)胞呼吸速率凈光合速率真正光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量(植物)、減少量(環(huán)境)利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)釋放量(植物)、增加量(環(huán)境)產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量葡萄糖消耗量(黑暗)積累量、增加量產(chǎn)生量、生成量、制造量、合成量2．光合速率的測定方法(1)液滴移動(dòng)法①測定呼吸速率a．裝置小燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液，用于吸收CO2。b．玻璃鐘罩應(yīng)遮光處理，目的是排除光合作用的干擾。c．置于適宜溫度環(huán)境中。d．紅色液滴向左移動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)距離代表呼吸速率。②測定凈光合速率a．裝置小燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于維持容器內(nèi)CO2濃度的恒定。b．給予較強(qiáng)光照處理，且溫度適宜。c．紅色液滴向右移動(dòng)，單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)距離代表凈光合速率。③誤差校正為排除溫度、氣壓等因素引起的氣體體積膨脹，應(yīng)設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)。對照實(shí)驗(yàn)與如圖不同之處在于不放植物或放置死亡的植物。④真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。(2)黑白瓶法——測溶氧量的變化①“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量?？偣夂献饔昧?強(qiáng)度)＝凈光合作用量(強(qiáng)度)＋有氧呼吸量(強(qiáng)度)。②有初始值的情況下，黑瓶中O2的減少量為有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。③在沒有初始值的情況下(初始值設(shè)為X)，白瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為M)－黑瓶中測得的現(xiàn)有量(設(shè)為N)＝總光合作用量，即(X－N)＋(M－X)＝M－N。注：該方法假設(shè)植物不進(jìn)行無氧呼吸。(3)半葉法——測定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生量如圖所示，“半葉法”的原理是將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷)阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時(shí)間后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度。若M＝MB－MA，則M表示B葉片被截取部分在這段時(shí)間內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。1．(2021·濰坊檢測)生物科技小組的同學(xué)利用完全培養(yǎng)液，對某種植物離體的葉肉細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)測定，繪制成如下圖所示曲線。據(jù)圖分析，錯(cuò)誤的是()A．在35℃時(shí)，B．該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對葉肉細(xì)胞光合作用速率與呼吸作用速率的影響C．葉肉細(xì)胞中與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度更高D．保持其他條件不變，突然增強(qiáng)光照時(shí)，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量將減少A[根據(jù)題圖分析可知，在35℃時(shí)，葉肉細(xì)胞的凈光合速率與呼吸作用速率相等，那么總光合速率是呼吸作用速率的2倍，A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖分析可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對葉肉細(xì)胞光合作用速率與呼吸作用速率的影響，B正確；根據(jù)題圖分析可知，光合作用的最適溫度大約在25℃，而呼吸作用的最適溫度為不低于50℃，因此葉肉細(xì)胞中與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度更高，C正確；當(dāng)其他條件不變突然增強(qiáng)光照時(shí)，光反應(yīng)增強(qiáng)，細(xì)胞中ATP和NADPH的量增加，C32．(2020·浙江7月選考)將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時(shí)間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是()A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對應(yīng)的關(guān)系相似D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A～B段對應(yīng)的關(guān)系相似A[植物葉片光合作用消耗的二氧化碳來自空氣中的二氧化碳和自身細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，測植物葉片的光合速率時(shí)，測的是密閉裝置內(nèi)二氧化碳的減少量，不包括細(xì)胞呼吸提供的二氧化碳量，所以此數(shù)值比植物葉片光合速率的真實(shí)值?。环蛛x得到的葉綠體光合作用消耗的二氧化碳全部來自空氣中的二氧化碳，測葉綠體的光合速率時(shí)，測的也是密閉裝置內(nèi)二氧化碳的減少量，此數(shù)值可代表葉綠體光合速率的真實(shí)值，A項(xiàng)正確；葉綠體是光合作用的主要場所，其結(jié)構(gòu)被破壞，會(huì)使光合速率降低，故與無破碎葉綠體的光合速率相比，存在破碎葉綠體的光合速率偏小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，光合速率一直處于較低水平，葉片內(nèi)蔗糖合成較少，無法達(dá)到B點(diǎn)水平，故葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A～B段對應(yīng)的關(guān)系相似，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)植物處于開花期時(shí)，葉片合成的蔗糖大量向花朵運(yùn)輸，若此時(shí)人為摘除花朵，葉片合成的蔗糖會(huì)在葉片處積累，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對應(yīng)的關(guān)系相似，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．(2021·武漢二中模擬)一位同學(xué)研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸時(shí)，設(shè)計(jì)了如下操作：取三個(gè)相同的透明玻璃瓶標(biāo)號a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。將a、b、c三個(gè)瓶子均在湖中待測深度取滿水，并測定c瓶中水的溶氧量。將a、b兩瓶密封后再沉入待測深度水體中，24小時(shí)后取出。測定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個(gè)瓶子的測量結(jié)果如圖所示。關(guān)于24小時(shí)內(nèi)待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是()A．24小時(shí)內(nèi)待測深度水體中有氧呼吸消耗的氧氣量是vmol/瓶B．24小時(shí)內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是kmol/瓶C．24小時(shí)內(nèi)待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(k－v)mol/瓶D．24小時(shí)內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(k－v)mol/瓶D[根據(jù)題意知，a瓶生物在黑暗條件下，僅能進(jìn)行呼吸作用，24h內(nèi)待測深度水體中生物進(jìn)行有氧呼吸消耗的氧氣量為(w－v)mol/瓶；b瓶生物在光照條件下，24h內(nèi)氧氣的增加量為(k－w)mol/瓶，即瓶內(nèi)生物24h內(nèi)積累的氧氣量(凈光合量)為(k－w)mol/瓶，故24h內(nèi)待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量＝呼吸消耗的氧氣量＋凈光合量＝(w－v)mol/瓶＋(k－w)mol/瓶＝(k－v)mol/瓶。綜上所述，D正確。]4．某研究小組采用“半葉法”對番茄葉片的光合速率進(jìn)行測定。將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用熱水或石蠟燙傷葉柄基部阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6h后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合速率，其單位是mg/(dm2·h)。請分析回答下列問題：(1)MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量；MB表示6h后(________)＋(______________)－呼吸作用有機(jī)物的消耗量。(2)若M＝MB－MA，則M表示______________________________________________________________________________________。(3)真正光合速率的計(jì)算方法是______________________________________________________________________________________。(4)本方法也可用于測定葉片的呼吸速率，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_____________________________________________________________________________________________________________________。[解析]葉片A部分遮光，雖不能進(jìn)行光合作用，但仍可照常進(jìn)行呼吸作用。葉片B部分不做處理，既能進(jìn)行光合作用，又可以進(jìn)行呼吸作用。分析題意可知，MB表示6h后葉片初始質(zhì)量＋光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，MA表示6h后葉片初始質(zhì)量－呼吸作用有機(jī)物的消耗量，則MB－MA就是光合作用6h有機(jī)物的總產(chǎn)量(B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量)。由此可計(jì)算真光合速率，即M值除以時(shí)間再除以面積。將從測定葉片的相對應(yīng)部分切割的等面積葉片分為A、B兩組，A組立即烘干稱重，B組在暗處保存一段時(shí)間后再烘干稱重，由A、B兩組的干重差可計(jì)算出葉片的呼吸速率。[答案](1)葉片初始質(zhì)量光合作用有機(jī)物的總產(chǎn)量(2)B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量(3)M值除以時(shí)間再除以面積，即M/(截取面積×?xí)r間)(4)將從測定葉片的相對應(yīng)部分切割的等面積葉片分為A、B兩組，A組立即烘干稱重，B組在暗處保存一段時(shí)間后再烘干稱重，由A、B兩組的干重差可計(jì)算出葉片的呼吸速率考點(diǎn)3大學(xué)教材鏈接——植物的光呼吸，C3、C4植物和CAM植物1．光呼吸在固定二氧化碳的反應(yīng)中，催化二氧化碳與1,5-二磷酸核酮糖結(jié)合的酶是核酮糖二磷酸羧化/氧化酶。這種酶不僅能催化二氧化碳與二磷酸核酮糖的反應(yīng)，還能催化氧氣與二磷酸核酮糖的反應(yīng)，生成3-磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸。3-磷酸甘油酸參加糖類的合成，磷酸乙醇酸可轉(zhuǎn)化成甘氨酸或通過其他代謝途徑釋放出二氧化碳。上述過程，即植物消耗氧氣，將二磷酸核酮糖轉(zhuǎn)化成二氧化碳的過程，稱作光呼吸。在光呼吸中，沒有ATP或NADPH的生成，是一個(gè)消耗能量的過程?？茖W(xué)家嘗試?yán)没蚬こ谈脑旌送嵌姿狒然?氧化酶的基因，希望使其成為沒有光呼吸作用的酶。2．C3植物、C4植物和CAM植物對于小麥、水稻等大多數(shù)綠色植物來說，在暗反應(yīng)階段，一個(gè)二氧化碳被一個(gè)五碳化合物(C5)固定以后，形成的是兩個(gè)三碳化合物(C3)。但是，科學(xué)家在研究玉米、甘蔗等原產(chǎn)在熱帶地區(qū)綠色植物的光合作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在這類綠色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先轉(zhuǎn)移到含有四個(gè)碳原子的有機(jī)物(C4)中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中。科學(xué)家將這類植物叫作C4植物，將其固定二氧化碳的途徑，叫作C4途徑；將僅有C3參與二氧化碳固定的植物叫作C3植物，將其固定二氧化碳的途徑，叫作C3途徑。上文中介紹的二氧化碳的固定過程即為C4途徑。下面詳細(xì)介紹C4途徑。在C4植物中，葉片中構(gòu)成維管束鞘的細(xì)胞中的葉綠體以C3途徑固定二氧化碳，而在葉肉細(xì)胞中主要為C4途徑。維管束鞘的細(xì)胞呼吸放出的二氧化碳可以被葉肉細(xì)胞通過C4途徑來固定，其過程如下圖：C4途徑的生物學(xué)意義在于，熱帶植物為了防止水分過多蒸發(fā)，常常關(guān)閉葉片上的氣孔，這樣空氣中的二氧化碳不易進(jìn)入細(xì)胞。這時(shí)，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的二氧化碳進(jìn)行光合作用。這是因?yàn)镃4途徑中能夠固定二氧化碳的那種酶對二氧化碳有很高的親和力，使葉肉細(xì)胞能有效地固定和濃縮二氧化碳，供維管束鞘細(xì)胞內(nèi)葉綠體中的C3途徑利用。許多起源于熱帶的植物，如景天科、仙人掌科、鳳梨科、蘭科等植物多具肉質(zhì)莖、葉，葉片表面有較厚的角質(zhì)層，葉肉細(xì)胞有很大的液泡，從形態(tài)結(jié)構(gòu)上對高溫、干旱有很強(qiáng)的適應(yīng)性。同時(shí)，這類植物在進(jìn)化中還發(fā)展了特殊的碳固定代謝途徑——景天酸代謝(CAM)途徑。該途徑具有兩套羧化固定CO2的系統(tǒng)，這與C4植物很類似，但不同的是CAM植物沒有明顯的維管束鞘細(xì)胞，兩類酶都存在于葉肉細(xì)胞中，是通過酶活性的晝夜調(diào)節(jié)使羧化反應(yīng)與CO2再固定分別在夜間和白天完成的。1．(2021·濰坊一模)光呼吸是O2/CO2偏高時(shí)與光合作用同時(shí)發(fā)生的生理過程，是經(jīng)長期進(jìn)化形成的適應(yīng)機(jī)制。光呼吸和暗反應(yīng)關(guān)系密切，機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．光呼吸可保證CO2不足時(shí)，暗反應(yīng)仍能正常進(jìn)行B．光合作用的光反應(yīng)強(qiáng)于暗反應(yīng)容易導(dǎo)致光呼吸發(fā)生C．光呼吸過程雖消耗有機(jī)物，但不產(chǎn)生ATPD．抑制光呼吸能大幅度提高光合作用強(qiáng)度D[在環(huán)境中CO2不足時(shí)，植物通過光呼吸產(chǎn)生CO2，供暗反應(yīng)進(jìn)行，A項(xiàng)正確；光合作用的光反應(yīng)強(qiáng)于暗反應(yīng)時(shí)，O2/CO2偏高，產(chǎn)生過多的NADPH和ATP，光呼吸容易進(jìn)行，B項(xiàng)正確；從過程圖看出光呼吸過程消耗了C5，消耗ATP，不產(chǎn)生ATP，C項(xiàng)正確；抑制光呼吸能夠減少有機(jī)物的消耗，但不能大幅度提高光合作用強(qiáng)度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．(2021·山東等級考)光照條件下，葉肉細(xì)胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。(1)光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的__________中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度________(填“高”或“低”)，據(jù)表分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)光呼吸會(huì)消耗光合作用過程中的有機(jī)物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在________mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[解析](1)C5位于葉綠體基質(zhì)中，則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多。(2)葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度即為光補(bǔ)償點(diǎn)，與對照相比，噴施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時(shí)，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等。(3)光呼吸會(huì)消耗有機(jī)物，但光呼吸會(huì)釋放CO2，補(bǔ)充光合作用的原料，適當(dāng)抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量，由表可知，在SoBS溶液濃度為200mg/L時(shí)光合作用強(qiáng)度與光呼吸強(qiáng)度差值最大，即光合產(chǎn)量最大，為了進(jìn)一步探究最適噴施濃度，應(yīng)在100～300mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[答案](1)基質(zhì)光照停止，產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多(2)低噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時(shí)，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等(3)100～3003．(2021·全國乙卷)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有_______________。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和______釋放的CO2。(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止________________，又能保證__________正常進(jìn)行。(3)若以pH作為檢測指標(biāo)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式(簡要寫出實(shí)驗(yàn)思想和預(yù)期結(jié)果)。_______________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)白天植物的葉肉細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，光合作用過程中產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體，呼吸作用過程中產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。據(jù)題干信息可知，白天儲存在液泡中的蘋果酸脫羧釋放出CO2用于光合作用，同時(shí)葉肉細(xì)胞也進(jìn)行有氧呼吸，有氧呼吸釋放出來的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的環(huán)境中，白天氣孔關(guān)閉可以降低蒸騰作用，避免植物細(xì)胞過度失水；夜間氣孔打開吸收CO2，通過生成蘋果酸儲存在液泡中，白天蘋果酸脫羧釋放的CO2為光合作用的進(jìn)行提供原料，保證了光合作用的正常進(jìn)行。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證“植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式”，根據(jù)題干信息“晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中”推斷，蘋果酸的存在導(dǎo)致細(xì)胞液呈酸性，白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放CO2，蘋果酸分解釋放出CO2后，使得細(xì)胞液的pH升高或趨向于呈中性，則實(shí)驗(yàn)的自變量為時(shí)間，因變量是細(xì)胞液的pH，可通過檢測白天和夜晚的葉肉細(xì)胞中細(xì)胞液的pH驗(yàn)證其CO2固定方式。[答案](1)葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體有氧呼吸(2)蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致植物失水光合作用(3)實(shí)驗(yàn)思路：取若干長勢相同的植物甲，平均分為A、B兩組；將A組置于干旱條件下培養(yǎng)，B組置于水分充足的條件下培養(yǎng)；一段時(shí)間后，分別測定兩組植物甲白天和夜晚液泡中的pH。預(yù)期結(jié)果：B組液泡中的pH白天和夜晚無明顯變化，A組液泡中的pH夜晚明顯低于白天4．(2021·石家莊模擬)不同植物的光合作用過程有所不同，圖1是三種不同類型植物的CO2同化方式示意圖，圖2表示生活在不同地區(qū)的上述三種植物在晴朗夏季的CO2吸收速率日變化曲線。已知玉米葉肉細(xì)胞葉綠體中固定CO2的酶對CO2的親和力高于水稻，請據(jù)圖分析并回答：圖1圖2(1)吸收光能的色素分布在葉綠體________上。以光合色素的________為縱坐標(biāo)，以波長為橫坐標(biāo)，所得曲線就是光合色素的吸收光譜。(2)圖1水稻、玉米和景天科植物中，最適應(yīng)炎熱干旱環(huán)境的植