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資料整理【淘寶店鋪:向陽(yáng)百分百】資料整理【淘寶店鋪:向陽(yáng)百分百】專題02細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點(diǎn)·以考定法考點(diǎn)一酶與ATP考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸考點(diǎn)三光合作用04核心素養(yǎng)·微專題微專題eq\a\vs4\al(光呼吸、C4植物等特殊代謝類型)eq\a\vs4\al()05創(chuàng)新好題·突破練C、H、O、N、PC、H、O、N、PRNA降低化學(xué)反應(yīng)的活化能④⑤⑥⑦⑧ATP和NADPH中的化學(xué)能⑨ATP和NADPH中的化學(xué)能(CH2O)(CH2O)中的化學(xué)能?考點(diǎn)核心概念考查方式高考考題分布酶在細(xì)胞代謝中的作用2.2.1說(shuō)明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì),酶活性受到環(huán)境因素的影響該部分內(nèi)容的命題以非選擇題為主,屬于年年必考的題目。試題情境多樣,以下兩種居多,一是大學(xué)教材中有氧呼吸和光合作用過(guò)程的文字或圖解,二是科學(xué)家所做的一種或多種環(huán)境因素對(duì)兩過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表或坐標(biāo)曲線圖,考察考生對(duì)兩過(guò)程基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際和對(duì)圖表數(shù)據(jù)的分析推理。針對(duì)核心素養(yǎng)的考察,主要是建立對(duì)立統(tǒng)一結(jié)構(gòu)決定功能的觀點(diǎn),建立細(xì)胞呼吸和光合作用在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的社會(huì)責(zé)任。主要考察邏輯推理與論證、科學(xué)探究、圖表分析等能力2023全國(guó)乙T322023廣東T12022全國(guó)乙T42022廣東T132021山東T16ATP在能量代謝中的作用2.2.2解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)2023全國(guó)甲T12022山東T3細(xì)胞呼吸2.2.4說(shuō)明生物通過(guò)呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量2023全國(guó)乙T32023全國(guó)新課標(biāo)T22023山東T4、T132023廣東T72022全國(guó)甲T42022山東T4、T162022廣東T102021全國(guó)甲T22021山東T162021河北T14光合作用2.2.3說(shuō)明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛脱鯕獾倪^(guò)程中,轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能2023全國(guó)甲T292023全國(guó)乙T2、T292023湖北T82023湖南T172023全國(guó)新課標(biāo)T22023山東T212023廣東T182022廣東T182022全國(guó)甲T292021河北T192021全國(guó)乙T29T22021山東T16、T212021廣東T12T15考點(diǎn)一酶與ATP命題點(diǎn)一酶典例01(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)中國(guó)制茶工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。紅茶制作包括萎凋、揉捻、發(fā)酵、高溫干燥等工序,其間多酚氧化酶催化茶多酚生成適量茶黃素是紅茶風(fēng)味形成的關(guān)鍵。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使多酚氧化酶與茶多酚接觸B.發(fā)酵時(shí)保持適宜的溫度以維持多酚氧化酶的活性C.發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加不會(huì)影響多酚氧化酶活性D.高溫滅活多酚氧化酶以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì)【答案】C【分析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機(jī)物,大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。酶的特性:高效性、專一性以及作用條件溫和的特性?!驹斀狻緼、紅茶制作時(shí)揉捻能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使其釋放的多酚氧化酶與茶多酚接觸,A正確;B、發(fā)酵過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是酶促反應(yīng)過(guò)程,需要將溫度設(shè)置在酶的最適溫度下,使多酚氧化酶保持最大活性,才能獲得更多的茶黃素,B正確;C、酶的作用條件較溫和,發(fā)酵時(shí)有機(jī)酸含量增加會(huì)降低多酚氧化酶的活性,C錯(cuò)誤;D、高溫條件會(huì)使多酚氧化酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞而失活,以防止過(guò)度氧化影響茶品質(zhì),D正確。故選C。典例02(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成,可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件。某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實(shí)驗(yàn)(表中“+”表示有,“-”表示無(wú))。實(shí)驗(yàn)組①②③④⑤底物+++++RNA組分++-+-蛋白質(zhì)組分+-+-+低濃度Mg2++++--高濃度Mg2+---++產(chǎn)物+--+-根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是()A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性【答案】C【分析】分析:由表格數(shù)據(jù)可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的組分、Mg2+的濃度,因變量是有沒(méi)有產(chǎn)物生成,底物為無(wú)關(guān)變量。第①組為正常組作為空白對(duì)照,其余組均為實(shí)驗(yàn)組?!驹斀狻緼、第①組中,酶P在低濃度Mg2+條件,有產(chǎn)物生成,說(shuō)明酶P在該條件下具有催化活性,A錯(cuò)誤;BD、第③組和第⑤組對(duì)照,無(wú)關(guān)變量是底物和蛋白質(zhì)組分,自變量是Mg2+濃度,無(wú)論是高濃度Mg2+條件下還是低濃度Mg2+條件下,兩組均沒(méi)有產(chǎn)物生成,說(shuō)明蛋白質(zhì)組分無(wú)催化活性,BD錯(cuò)誤;C、第②組和第④組對(duì)照,無(wú)關(guān)變量是底物和RNA組分,自變量是Mg2+濃度,第④組在高濃度Mg2+條件下有產(chǎn)物生成,第②組在低濃度Mg2+條件下,沒(méi)有產(chǎn)物生成,說(shuō)明在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性,C正確。故選C。命題點(diǎn)二ATP典例01(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述,正確的是(
)A.由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成B.分子中與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵稱為高能磷酸鍵C.在水解酶的作用下不斷地合成和水解D.是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶【答案】D【分析】ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),~代表一種特殊的化學(xué)鍵,ATP分子中大量的能量就儲(chǔ)存在特殊的化學(xué)鍵中。ATP可以水解,這實(shí)際上是指ATP分子中特殊的化學(xué)鍵水解?!驹斀狻緼、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團(tuán)組成,A錯(cuò)誤;B、ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成A—P~P~P,磷酸基團(tuán)與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,B錯(cuò)誤;C、ATP在水解酶的作用下水解,在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP,C錯(cuò)誤;D、吸能反應(yīng)一般與ATP的分解相聯(lián)系,放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,故吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間的紐帶就是ATP,D正確。故選D。知識(shí)點(diǎn)一酶在細(xì)胞代謝中的作用1.酶、激素、抗體與神經(jīng)遞質(zhì)的“一同”“四不同”(1)一同:均需要與特定物質(zhì)結(jié)合后才能發(fā)揮作用,如酶需與特定的底物結(jié)合、激素需與特異性受體結(jié)合、神經(jīng)遞質(zhì)需與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合、抗體需與特定抗原結(jié)合。(2)四不同2.辨析酶的作用原理、特性及反應(yīng)速率的影響因素曲線(1)酶的作用原理曲線分析:①由圖可知,酶的作用原理是降低反應(yīng)的活化能。②若將酶變?yōu)闊o(wú)機(jī)催化劑,則b在縱軸上向eq\a\vs4\al(上)移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能,但會(huì)提供活化能(2)酶的特性曲線分析:①圖1中加酶的曲線和加無(wú)機(jī)催化劑的曲線比較,表明酶具有高效性。②圖2中兩曲線比較,表明酶具有專一性(3)影響酶促反應(yīng)速率的因素曲線分析:①分析圖1和圖2:溫度和pH通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響酶促反應(yīng)速率。②分析圖3:OP段限制酶促反應(yīng)速率的因素是底物濃度,P點(diǎn)以后的限制因素則是酶濃度知識(shí)點(diǎn)二ATP在細(xì)胞代謝中的作用1.ATP的結(jié)構(gòu)及與能量代謝的關(guān)系(1)明確ATP與核酸的關(guān)系(2)理清能量轉(zhuǎn)換過(guò)程和ATP的來(lái)源與去路2.明確ATP的產(chǎn)生與O2間的關(guān)系(1)A點(diǎn)時(shí)ATP產(chǎn)自無(wú)氧呼吸。(2)B點(diǎn)后ATP產(chǎn)生量不再隨O2供給量增加而增加,其限制因子可能為酶、ADP、磷酸等考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸命題點(diǎn)一細(xì)胞呼吸的過(guò)程與比較典例01(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)在游泳過(guò)程中,參與呼吸作用并在線粒體內(nèi)膜上作為反應(yīng)物的是(
)A.還原型輔酶Ⅰ B.丙酮酸C.氧化型輔酶Ⅰ D.二氧化碳【答案】A【分析】有氧呼吸過(guò)程分三個(gè)階段,第一階段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H],同時(shí)釋放了少量的能量,發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);第二階段丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳[H],同時(shí)釋放少量的能量,發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì);第三階段是前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]與氧氣結(jié)合形成水,釋放大量的能量,發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜?!驹斀狻坑斡具^(guò)程中主要以有氧呼吸提供能量,有氧呼吸的第一階段和第二階段都產(chǎn)生了[H],這兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]在第三階段經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng),在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水,這里的[H]是一種簡(jiǎn)化的表示方式,實(shí)際上指的是還原型輔酶Ⅰ,A正確。故選A。典例02(2022·全國(guó)·高考真題)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)形成水的過(guò)程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過(guò)程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成【答案】C【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。【詳解】A、有氧呼吸的第一階段場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體,三個(gè)階段均可產(chǎn)生ATP,故有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體都可產(chǎn)生ATP,A正確;B、線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所,該階段氧氣和[H]反應(yīng)生成水,該過(guò)程需要酶的催化,B正確;C、丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段,場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),該過(guò)程需要水的參與,不需要氧氣的參與,C錯(cuò)誤;D、線粒體是半自主性細(xì)胞器,其中含有少量DNA,可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成,D正確。故選C。典例03(2023·山東·高考真題)水淹時(shí),玉米根細(xì)胞由于較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行無(wú)氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)減緩,引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH降低。pH降低至一定程度會(huì)引起細(xì)胞酸中毒。細(xì)胞可通過(guò)將無(wú)氧呼吸過(guò)程中的丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑,延緩細(xì)胞酸中毒。下列說(shuō)法正確的是(
)A.正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.檢測(cè)到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成C.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)釋放的ATP增多以緩解能量供應(yīng)不足D.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)消耗的[H]增多以緩解酸中毒【答案】B【分析】無(wú)氧呼吸全過(guò)程:(1)第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,一分子葡萄糖形成兩分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,這一階段不需要氧的參與。(2)第二階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,丙酮酸分解為二氧化碳和酒精或乳酸。【詳解】A、玉米根細(xì)胞由于較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行無(wú)氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足,使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)減緩,引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累,說(shuō)明細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡需要消耗能量,為主動(dòng)運(yùn)輸,逆濃度梯度,液泡中H+濃度高,正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH低于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A錯(cuò)誤;B、玉米根部短時(shí)間水淹,根部氧氣含量少,部分根細(xì)胞可以進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2,檢測(cè)到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成,B正確;C、轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí),無(wú)ATP的產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;D、丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)消耗的[H]與丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑時(shí)消耗的[H]含量相同,D錯(cuò)誤。故選B。命題點(diǎn)二環(huán)境因素對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響典例01(2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)植物可通過(guò)呼吸代謝途徑的改變來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境。在無(wú)氧條件下,某種植物幼苗的根細(xì)胞經(jīng)呼吸作用釋放CO2的速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.在時(shí)間a之前,植物根細(xì)胞無(wú)CO2釋放,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸B.a(chǎn)~b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過(guò)程C.每分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP比產(chǎn)生乳酸時(shí)的多D.植物根細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程不需要消耗ATP【答案】C【分析】1、無(wú)氧呼吸分為兩個(gè)階段:第一階段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并釋放少量能量;第二階段丙酮酸在不同酶的作用下轉(zhuǎn)化成乳酸或酒精和二氧化碳,不釋放能量。整個(gè)過(guò)程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水,合成大量ATP。【詳解】A、植物進(jìn)行有氧呼吸或無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)都有二氧化碳釋放,圖示在時(shí)間a之前,植物根細(xì)胞無(wú)CO2釋放,分析題意可知,植物可通過(guò)呼吸代謝途徑的改變來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境,據(jù)此推知在時(shí)間a之前,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸,A正確;B、a階段無(wú)二氧化碳產(chǎn)生,b階段二氧化碳釋放較多,a~b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過(guò)程,是植物通過(guò)呼吸途徑改變來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境的體現(xiàn),B正確;C、無(wú)論是產(chǎn)生酒精還是產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸,都只在第一階段釋放少量能量,第二階段無(wú)能量釋放,故每分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP和產(chǎn)生乳酸時(shí)相同,C錯(cuò)誤;D、酒精跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,該過(guò)程不需要消耗ATP,D正確。故選C。典例02(2021·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不可能得到的結(jié)果是(
)A.該菌在有氧條件下能夠繁殖B.該菌在無(wú)氧呼吸的過(guò)程中無(wú)丙酮酸產(chǎn)生C.該菌在無(wú)氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D.該菌在有氧和無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生CO2【答案】B【分析】酵母菌是兼性厭氧生物,有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水,無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是酒精和二氧化碳?!驹斀狻緼、酵母菌有細(xì)胞核,是真菌生物,其代謝類型是異氧兼性厭氧型,與無(wú)氧條件相比,在有氧條件下,產(chǎn)生的能量多,酵母菌的增殖速度快,A不符合題意;BC、酵母菌無(wú)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,無(wú)氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性的氫,并釋放少量的能量,第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇,并生成二氧化碳,B符合題意,C不符合題意;D、酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都在第二階段生成CO2,D不符合題意。故選B。典例03(2022·山東·高考真題)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2,電子傳遞過(guò)程中釋放的能量驅(qū)動(dòng)H+從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中,隨后H+經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結(jié)合生成水。為研究短時(shí)低溫對(duì)該階段的影響,將長(zhǎng)勢(shì)相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H+進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過(guò)ATP合酶。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(
)A.4℃時(shí)線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻B.與25℃時(shí)相比,4℃時(shí)有氧呼吸產(chǎn)熱多C.與25℃時(shí)相比,4℃時(shí)有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少【答案】BCD【分析】DNP可使H+進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過(guò)ATP合酶,即NDP可抑制ATP的合成?!驹斀狻緼、與25℃相比,4℃耗氧量增加,根據(jù)題意,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給氧氣,說(shuō)明電子傳遞未受阻,A錯(cuò)誤;BC、與25℃相比,短時(shí)間低溫4℃處理,ATP合成量較少,耗氧量較多,說(shuō)明4℃時(shí)有氧呼吸釋放的能量較多的用于產(chǎn)熱,消耗的葡萄糖量多,BC正確;D、DNP使H+不經(jīng)ATP合酶返回基質(zhì)中,會(huì)使線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,導(dǎo)致ATP合成減少,D正確。故選BCD。典例04(2023·山東·高考真題)某種植株的非綠色器官在不同O2濃度下,單位時(shí)間內(nèi)O2吸收量和CO2釋放量的變化如圖所示。若細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲曲線表示O2吸收量B.O2濃度為b時(shí),該器官不進(jìn)行無(wú)氧呼吸C.O2濃度由0到b的過(guò)程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加D.O2濃度為a時(shí)最適合保存該器官,該濃度下葡萄糖消耗速率最小【答案】BC【分析】據(jù)圖分析,甲曲線表示二氧化碳釋放量,乙曲線表示氧氣吸收量。氧濃度為0時(shí),細(xì)胞只釋放CO2不吸收O2,說(shuō)明細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;圖中氧濃度為a時(shí)CO2的釋放量大于O2的吸收量,說(shuō)明既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸;貯藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細(xì)胞呼吸最弱時(shí)的氧濃度?!驹斀狻緼、分析題意可知,圖中橫坐標(biāo)是氧氣濃度,據(jù)圖可知,當(dāng)氧氣濃度為0時(shí),甲曲線仍有釋放,說(shuō)明甲表示二氧化碳的釋放量,乙表示氧氣吸收量,A錯(cuò)誤;B、O2濃度為b時(shí),兩曲線相交,說(shuō)明此時(shí)氧氣的吸收量和二氧化碳的釋放量相等,細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖,故此時(shí)植物只進(jìn)行有氧呼吸,不進(jìn)行無(wú)氧呼吸,B正確;C、O2濃度為0時(shí),植物只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,氧氣濃度為a時(shí),植物同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,氧氣濃度為b時(shí)植物只進(jìn)行有氧呼吸,故O2濃度由0到b的過(guò)程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加,C正確;D、O2濃度為a時(shí)并非一定最適合保存該器官,因?yàn)闊o(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精,不一定能滿足某些生物組織的儲(chǔ)存,且該濃度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小,據(jù)圖,此時(shí)氣體交換相對(duì)值CO2為0.6,O2為0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸產(chǎn)生,0.3是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生。按有氧C6:O2:CO2=1:6:6,無(wú)氧呼吸C6:CO2=1:2,算得C6(葡萄糖)的相對(duì)消耗量為0.05+0.15=0.2。而無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)時(shí),O2和CO2的相對(duì)值為0.7,算得C6的相對(duì)消耗量為0.11,明顯比a點(diǎn)時(shí)要低!所以a點(diǎn)時(shí)葡萄糖的消耗速率一定不是最小,D錯(cuò)誤。故選BC。1.“三看”法判斷細(xì)胞呼吸的類型【易錯(cuò)歸納】①不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同,其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。②線粒體能分解丙酮酸,但不能分解葡萄糖,葡萄糖需在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酵解后進(jìn)入線粒體。2.掌握影響細(xì)胞呼吸的四類曲線“多種細(xì)胞呼吸方式”的題型主要考查植物某器官進(jìn)行多種方式的細(xì)胞呼吸,涉及教材中有氧呼吸、產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸、產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸等多種細(xì)胞呼吸方式的反應(yīng)式、過(guò)程等必備知識(shí)。題目情境大多是缺氧狀態(tài)下植物細(xì)胞呼吸方式的改變。氧氣濃度高時(shí),植物進(jìn)行有氧呼吸,氧氣濃度低時(shí),植物進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,氧氣濃度為零時(shí),植物只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。植物的無(wú)氧呼吸有兩種方式,植物可通過(guò)改變呼吸代謝途徑來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境。細(xì)胞呼吸雖然是教材的重點(diǎn)內(nèi)容,但在高考中并不是每年都考,屬于隔年考的知識(shí)點(diǎn)。典例題的情境都是植物通過(guò)呼吸代謝途徑的改變來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境和不同氧濃度下氣體交換的相對(duì)值。題目的情境雖然不同,但都考查了多種細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物和過(guò)程等。以上可考查的大都是教材基礎(chǔ)內(nèi)容,難度不大,所以只要掌握好教材內(nèi)容,仔細(xì)審題,該題型就可得分。除了單純考查幾種細(xì)胞呼吸方式之外,植物的細(xì)胞呼吸也可以和光合作用聯(lián)系起來(lái)綜合考查??键c(diǎn)三光合作用命題點(diǎn)一光合作用的基本過(guò)程典例01(2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)植物葉片中的色素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C.用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液,其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越慢【答案】D【分析】1、葉綠體色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有機(jī)溶劑中,所以可用無(wú)水酒精等提取色素;分離色素原理是各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同,從而分離色素,溶解度大,擴(kuò)散速度快;溶解度小,擴(kuò)散速度慢。2、葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光?!驹斀狻緼、葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg,氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素,A正確;B、光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體的薄膜,需要光合色素吸收光能,葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上,B正確;C、類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,用不同波長(zhǎng)的光照射類胡蘿卜素溶液,其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰,C正確;D、葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快,D錯(cuò)誤。故選D。典例02(2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題)下列關(guān)于“提取和分離葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)敘述合理的是()A.用有機(jī)溶劑提取色素時(shí),加入碳酸鈣是為了防止類胡蘿卜素被破壞B.若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線可累積更多的色素,但易出現(xiàn)色素帶重疊C.該實(shí)驗(yàn)提取和分離色素的方法可用于測(cè)定綠葉中各種色素含量D.用紅色莧菜葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可得到5條色素帶,花青素位于葉綠素a、b之間【答案】B【分析】綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸鈣(防止色素被破壞);分離色素時(shí)采用紙層析法,原理是色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液擴(kuò)散的速度不同,最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶,從上到下依次是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)?!驹斀狻緼、用有機(jī)溶劑提取色素時(shí),加入碳酸鈣是為了防止葉綠素被破壞,A錯(cuò)誤;B、畫濾液細(xì)線時(shí)要間斷畫2~3次,即等上一次干了以后再畫下一次,若連續(xù)多次重復(fù)畫濾液細(xì)線雖可累積更多的色素,但會(huì)造成濾液細(xì)線過(guò)寬,易出現(xiàn)色素帶重疊,B正確;C、該實(shí)驗(yàn)中分離色素的方法是紙層析法,可根據(jù)各種色素在濾紙條上呈現(xiàn)的色素帶的寬窄來(lái)比較判斷各色素的含量,但該實(shí)驗(yàn)不能具體測(cè)定綠葉中各種色素含量,C錯(cuò)誤;D、花青素存在于液泡中,溶于水不易溶于有機(jī)溶劑,故若得到5條色素帶,距離濾液細(xì)線最近的色素帶為花青素,應(yīng)在葉綠素b的下方,D錯(cuò)誤。故選C。典例03(2023·山東·高考真題)當(dāng)植物吸收的光能過(guò)多時(shí),過(guò)剩的光能會(huì)對(duì)光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體(PSⅡ)造成損傷,使PSⅡ活性降低,進(jìn)而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱。細(xì)胞可通過(guò)非光化學(xué)淬滅(NPQ)將過(guò)剩的光能耗散,減少多余光能對(duì)PSⅡ的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個(gè)功能:①修復(fù)損傷的PSⅡ;②參與NPQ的調(diào)節(jié)。科研人員以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)光照射時(shí)對(duì)野生型和突變體光照的強(qiáng)度相同,且強(qiáng)光對(duì)二者的PSⅡ均造成了損傷。
(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量為。該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量中,影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素有(答出2個(gè)因素即可)。(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),(填“能”或“不能”)比較出強(qiáng)光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強(qiáng)弱,理由是。(3)據(jù)圖分析,與野生型相比,強(qiáng)光照射下突變體中流向光合作用的能量(填“多”或“少”)。若測(cè)得突變體的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)推測(cè),原因是。【答案】(1)光、H蛋白CO2濃度、溫度(2)不能突變體PSⅡ系統(tǒng)光損傷小但不能修復(fù),野生型光PSⅡ系統(tǒng)損傷大但能修復(fù)(3)少突變體PNQ高,PSⅡ系統(tǒng)損傷小,雖然損傷不能修復(fù),但是PSⅡ活性高,光反應(yīng)產(chǎn)物多【分析】光合作用過(guò)程:(1)光反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜,發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成;(2)暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體的基質(zhì),發(fā)生CO2的固定和C3的還原,消耗ATP和NADPH?!驹斀狻浚?)據(jù)題意擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)光照射時(shí)對(duì)野生型和突變體光照的強(qiáng)度相同,結(jié)合題圖分析實(shí)驗(yàn)的自變量有光照、H蛋白;影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素有CO2濃度、溫度、水分等。(2)據(jù)圖分析,強(qiáng)光照射下突變體的NPQ/相對(duì)值比野生型的NPQ/相對(duì)值高,能減少?gòu)?qiáng)光對(duì)PSⅡ復(fù)合體造成損傷。但是野生型含有H蛋白,能對(duì)損傷后的PSⅡ進(jìn)行修復(fù),故不能確定強(qiáng)光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強(qiáng)弱。(3)據(jù)圖分析,強(qiáng)光照射下突變體中NPQ/相對(duì)值,而NPQ能將過(guò)剩的光能耗散,從而使流向光合作用的能量減少;突變體的NPQ強(qiáng)度大,能夠減少?gòu)?qiáng)光對(duì)PSII的損傷且減少作用大于野生型H蛋白的修復(fù)作用,這樣導(dǎo)致突變體的PSⅡ活性高,能為暗反應(yīng)提供較多的NADPH和ATP促進(jìn)暗反應(yīng)進(jìn)行,因此突變體的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型。命題點(diǎn)二環(huán)境因素對(duì)光合作用速率的影響典例01(2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)將一株生長(zhǎng)正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低,之后保持相對(duì)穩(wěn)定。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列解釋合理的是()A.初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩(wěn)定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率【答案】D【分析】光合作用會(huì)吸收密閉容器中的CO2,而呼吸作用會(huì)釋放CO2,在溫度和光照均適宜且恒定的情況下,兩者速率主要受容器中CO2和O2的變化影響?!驹斀狻緼、初期容器內(nèi)CO2含量較大,光合作用強(qiáng)于呼吸作用,植物吸收CO2釋放O2,使密閉容器內(nèi)的CO2含量下降,O2含量上升,A錯(cuò)誤;B、根據(jù)分析由于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下,容器內(nèi)的CO2含量下降,所以說(shuō)明植物光合速率大于呼吸速率,但由于CO2含量逐漸降低,從而使植物光合速率逐漸降低,直到光合作用與呼吸作用相等,容器中氣體趨于穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;CD、初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率,C錯(cuò)誤,D正確。故選D。典例02(2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)植物的氣孔由葉表皮上兩個(gè)具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時(shí)氣孔打開,反之關(guān)閉,保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體,在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K?.有研究發(fā)現(xiàn),用飽和紅光(只用紅光照射時(shí),植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度)照射某植物葉片時(shí),氣孔開度可達(dá)最大開度的60%左右?;卮鹣铝袉?wèn)題。(1)氣孔的開閉會(huì)影響植物葉片的蒸騰作用、(答出2點(diǎn)即可)等生理過(guò)程。(2)紅光可通過(guò)光合作用促進(jìn)氣孔開放,其原因是。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片,氣孔開度可進(jìn)一步增大,因此他們認(rèn)為氣孔開度進(jìn)一步增大的原因是,藍(lán)光促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+。請(qǐng)推測(cè)該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是。(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應(yīng),用該除草劑處理的葉片在陽(yáng)光照射下氣孔(填“能”或“不能”)維持一定的開度?!敬鸢浮?1)光合作用和呼吸作用(2)葉綠體中的葉綠素對(duì)紅光有較高的吸收峰值,紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,使保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓上升,細(xì)胞吸水膨脹,氣孔開放(3)藍(lán)光作為信號(hào)能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+,使保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓上升,細(xì)胞吸水膨脹,氣孔張開(4)能【分析】1、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。2、氣孔既是CO2進(jìn)出的場(chǎng)所,也是蒸騰作用的通道,氣孔張開既能增加蒸騰作用強(qiáng)度,又能保障CO2供應(yīng),使光合作用正常進(jìn)行?!驹斀狻浚?)氣孔是植物體與外界氣體交換的通道,光合作用、呼吸作用與蒸騰作用中氧氣、二氧化碳和水蒸氣都是經(jīng)過(guò)氣孔進(jìn)出植物葉肉細(xì)胞的,故氣孔開閉影響植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用等生理過(guò)程。(2)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造的有機(jī)物,使細(xì)胞的滲透壓,促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞吸水,細(xì)胞體積膨漲,氣孔開放。(3)題中顯示,藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+,提高了細(xì)胞的滲透壓,保衛(wèi)細(xì)胞吸水能力增強(qiáng),體積膨大,氣孔開放,因此,在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片,氣孔開度可進(jìn)一步增大。(4)保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓的調(diào)節(jié)有光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的因素,還有非光合作用因素----藍(lán)光照射引起鉀離子的吸收。所以當(dāng)光合作用被阻斷,鉀離子在藍(lán)光的調(diào)節(jié)下仍可以進(jìn)入細(xì)胞,提高細(xì)胞的滲透壓,引起細(xì)胞吸水,氣孔維持一定開度。典例03(2023·廣東·統(tǒng)考高考真題)光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí),水稻野生型(WT)的產(chǎn)量和黃綠葉突變體(ygl)的產(chǎn)量差異不明顯,但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高,其相關(guān)生理特征見下表和圖。(光飽和點(diǎn):光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度;光補(bǔ)償點(diǎn):光合過(guò)程中吸收的CO2與呼吸過(guò)程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。水稻材料葉綠素(mg/g)類胡蘿卜素(mg/g)類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27
分析圖表,回答下列問(wèn)題:(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和,葉片主要吸收可見光中的光。(2)光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2s-1時(shí),ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加,比較兩者的光飽和點(diǎn),可得yglWT(填“高于”、“低于”或“等于”)。ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn),可能的原因是葉綠素含量較低和。(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達(dá)下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體,是其高產(chǎn)的原因之一。(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢(shì)曲線。在此基礎(chǔ)上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。
【答案】(1)類胡蘿卜素/葉綠素比例上升紅光和藍(lán)紫(2)等于呼吸速率較高(3)光能利用率較高(4)
為什么在低光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率大于ygl,而在高光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率小于ygl【分析】分析題表和題圖:與WT相比,ygl植株的葉綠素和類胡蘿卜素含量都較低,但類胡蘿卜素/葉綠素較高,光飽和點(diǎn)較高,呼吸速率較高。【詳解】(1)根據(jù)表格信息可知,ygl植株葉綠素含量較低且類胡蘿卜素/葉綠素比值比較高,故葉片呈現(xiàn)出黃綠色。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,由ygl葉色呈黃綠可推測(cè),主要吸收紅光和藍(lán)紫光。(2)光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2·s-1時(shí),ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加,說(shuō)明二者的光飽和點(diǎn)相同。光補(bǔ)償點(diǎn)是光合速率等于呼吸速率的光照強(qiáng)度,據(jù)圖b和圖c可知,ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn)是因?yàn)槿~綠素含量較低導(dǎo)致相同光照強(qiáng)度下光合速率較低,且由圖c可知ygl呼吸速率較高。(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達(dá)下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體光能利用率高,是其高產(chǎn)的原因之一。(4)由于ygl呼吸速率較高,且有較高的光補(bǔ)償點(diǎn),因此在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下,WT和ygl的凈光合速率如下圖:
分析圖a和圖示曲線,高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率不同,根據(jù)兩圖可提出問(wèn)題:為什么在低光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率大于ygl,而在高光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率小于ygl。1.光合作用的要點(diǎn)歸納(1)圖解綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)(2)光合作用過(guò)程中碳、氫、氧元素去向6CO2+12H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(葉綠體))C6H12O6+6H2O+6O2氧元素H2O→O2;CO2→C6H12O6、H2O碳元素CO2→C3→C6H12O6氫元素H2O→NADPH→C6H12O6、H2O2.掌握影響光合作用因素的三類曲線光照強(qiáng)度CO2濃度溫度3.“模型法”表示環(huán)境改變時(shí)C3和C5的含量變化注:C3的起始值高于C5,前者約是后者的2倍?!疽族e(cuò)歸納】①光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與。②葉綠體中的色素能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能,不能制造能量。③光反應(yīng)停止,暗反應(yīng)不會(huì)立刻停止,因?yàn)楣夥磻?yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP還可以維持一段時(shí)間的暗反應(yīng),但在無(wú)光條件下不可以長(zhǎng)期進(jìn)行。eq\a\vs4\al(光呼吸、C4植物等特殊代謝類型)1.光呼吸光呼吸是指綠色植物在光照情況下吸收O2,將葉綠體中的C5分解產(chǎn)生CO2的過(guò)程。光呼吸是一個(gè)“耗能浪費(fèi)”的生理過(guò)程,因此,抑制植物的光呼吸可實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的增產(chǎn)。光呼吸與光合作用的關(guān)系①與光呼吸有直接關(guān)系的細(xì)胞器為葉綠體、線粒體。光呼吸產(chǎn)生的條件是光照、高O2含量和低CO2含量等。②在干旱天氣和過(guò)強(qiáng)光照下,因?yàn)闇囟群芨?,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉。此時(shí)的光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的NADPH和ATP,又可以為暗反應(yīng)階段提供原料,因此光呼吸對(duì)植物有重要的正面意義。典例01(2023秋·湖南郴州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))2020年9月,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出:中國(guó)力爭(zhēng)在2030年達(dá)到碳頂峰,到2060達(dá)到碳中和。為助力“碳頂峰”“碳中和”,研究人員通過(guò)研究光呼吸擬通過(guò)在植物體內(nèi)構(gòu)建人工代謝途徑進(jìn)一步提高植物的固碳能力。光呼吸與光合作用相伴發(fā)生,其過(guò)程如下圖所示:(1)已知R酶具有雙重催化功能,既可催化CO?與C?結(jié)合,生成C3;又能催化O?與C?結(jié)合,生成C?和乙醇酸(C?),該過(guò)程稱為光呼吸。生產(chǎn)實(shí)際中,可以通過(guò)適當(dāng)升高CO?濃度達(dá)到增產(chǎn)的目的,請(qǐng)從光合作用原理和R酶的作用特點(diǎn)兩個(gè)方面解釋其原理:。(2)R酶起作用的場(chǎng)所是。干旱條件下,暗反應(yīng)受到(填“促進(jìn)”或“抑制”),光呼吸可以消耗光反應(yīng)積累的。(3)研究人員利用水稻自身的基因成功構(gòu)建了一條新的光呼吸支路,簡(jiǎn)稱GOC支路,并成功將支路導(dǎo)入水稻葉綠體,該支路的作用是使光呼吸的中間產(chǎn)物C?直接在葉綠體內(nèi)代謝釋放CO?,顯著提高了水稻的光合速率和產(chǎn)量。請(qǐng)分析原因:?!敬鸢浮?1)CO?濃度升高可促進(jìn)光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行,進(jìn)而提高光合作用強(qiáng)度;同時(shí)還可促進(jìn)R酶催化更多的C?與CO?結(jié)合,減少C?與O?的結(jié)合,從而降低光呼吸。(2)葉綠體基質(zhì)抑制NADPH和ATP(3)光呼吸使一部分碳以CO?的形式散失,GOC支路使光呼吸產(chǎn)生的CO?直接在葉綠體內(nèi)釋放,提高了CO?的利用率?!痉治觥?、光合作用的光反應(yīng)階段(場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣,以及ATP的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段(場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成有機(jī)物。2、光呼吸是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過(guò)程。它是光合作用一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)。光呼吸可消除多余的NADPH和ATP,減少細(xì)胞受損的可能,有其正面意義。【詳解】(1)二氧化碳是光合作用暗反應(yīng)過(guò)程的原料,CO?濃度升高可促進(jìn)光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行,進(jìn)而提高光合作用強(qiáng)度;同時(shí)還可促進(jìn)R酶催化更多的C?與CO?結(jié)合,減少C?與O?的結(jié)合,從而降低光呼吸,故生產(chǎn)實(shí)際中,可以通過(guò)適當(dāng)升高CO?濃度達(dá)到增產(chǎn)的目的。(2)分析題意可知,R酶可催化CO?與C?結(jié)合生成C3,該過(guò)程是暗反應(yīng)過(guò)程,場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì);暗反應(yīng)過(guò)程需要光反應(yīng)提供的NADPH和ATP,而該產(chǎn)物與水的光解有關(guān),故干旱條件下,暗反應(yīng)受到抑制,光呼吸可以消耗光反應(yīng)積累的NADPH和ATP。(3)結(jié)合題意可知,GOC支路的作用是使光呼吸的中間產(chǎn)物C?直接在葉綠體內(nèi)代謝釋放CO?,光呼吸使一部分碳以CO?的形式散失,GOC支路使光呼吸產(chǎn)生的CO?直接在葉綠體內(nèi)釋放,提高了CO?的利用率,故顯著提高了水稻的光合速率和產(chǎn)量。2.C4植物在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。【總結(jié)歸納】①玉米、高粱、甘蔗都是C4植物,適于在高溫、干燥和強(qiáng)光的條件下生長(zhǎng)。②C4植物葉肉細(xì)胞的葉綠體有類囊體能進(jìn)行光反應(yīng),同時(shí)CO2被整合到C4化合物中,隨后C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞,維管束鞘細(xì)胞中沒(méi)有完整的葉綠體,C4化合物釋放出的CO2參與卡爾文循環(huán),進(jìn)而生成有機(jī)物。③PEP羧化酶被形象地稱為“CO2泵”,它提高了C4植物固定CO2的能力,使C4植物比C3植物具有較強(qiáng)光合作用(特別是在高溫、光照強(qiáng)烈、干旱條件下)能力,并且無(wú)光合午休現(xiàn)象。典例02(2023秋·江西上饒·高三??茧A段練習(xí))玉米是人類最早馴化的農(nóng)作物之一,用途廣泛,經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高,其總產(chǎn)量超過(guò)小麥、水稻,是世界上許多地區(qū)的主食之一,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)已知小麥、水稻是碳三(C3)植物,其光合作用的暗反應(yīng)階段如圖1所示。該階段主要包括、兩個(gè)過(guò)程。
(2)玉米是碳四(C4)植物,圖2表示C4植物光合作用的暗反應(yīng)階段。請(qǐng)結(jié)合C3植物暗反應(yīng)階段分析,該種植物被稱為C4植物的原因是。由圖2可知,C4植物中參與暗反應(yīng)的細(xì)胞有。與C3植物相比,C4植物固定CO2的酶具有更強(qiáng)的CO2親和力且催化效率更高,由此推測(cè),與C3植物相比,C4植物能利用。
(3)研究發(fā)現(xiàn),玉米維管束鞘細(xì)胞葉綠體的基粒退化,其雙層膜內(nèi)含有片層膜結(jié)構(gòu);基質(zhì)中含有可以儲(chǔ)存脂質(zhì)的脂質(zhì)球,它常隨片層膜解體而變大,隨葉綠體的長(zhǎng)大而變小。據(jù)此分析,脂質(zhì)球出現(xiàn)這種變化的機(jī)理是。(4)將一株玉米苗放在密閉透明的容器內(nèi),分別在黑暗和適宜光照條件下,定時(shí)(秒)測(cè)定密閉容器中的CO2含量(mg),結(jié)果如表。若將該裝置先放在黑暗條件下100s,再置于光照條件下100s,此時(shí)裝置內(nèi)CO2的變化為mg。時(shí)間(秒)條件050100150黑暗340347354361光照340336332328【答案】(1)CO2的固定C3的還原(2)CO2首次固定生成的是C4(四碳化合物)葉肉細(xì)胞、維管束鞘細(xì)胞低濃度的CO2(3)片層膜的主要成分是磷脂分子,其解體時(shí),磷脂分子可儲(chǔ)存于脂質(zhì)球,使其變大,葉綠體長(zhǎng)大時(shí),會(huì)消耗脂質(zhì)球中的磷脂分子,使其變小(4)增加6【分析】光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行,暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。光反應(yīng)的物質(zhì)變化為水的光解和ATP以及NADPH的合成,暗反應(yīng)的物質(zhì)變化為二氧化碳的固定和C3的還原?!驹斀狻浚?)已知小麥、水稻是碳三(C3)植物,根據(jù)圖1分析可知,C3植物光合作用的暗反應(yīng)階段主要包括CO2的固定(二氧化碳與碳五反應(yīng)生成碳三)、C3的還原(碳三反應(yīng)生成碳五和糖類物質(zhì))兩個(gè)過(guò)程。(2)玉米是碳四(C4)植物,根據(jù)圖1、圖2分析可知,玉米被稱為碳四植物的原因是CO2首次固定生成的是C4。由圖2可知,C4植物參與暗反應(yīng)的細(xì)胞有葉肉細(xì)胞、維管束鞘細(xì)胞。與C3植物相比,C4植物固定CO2的酶具有更強(qiáng)的CO2親和力,且催化效率更高,由此推測(cè),與C3植物相比,C4植物能利用低濃度的CO2。(3)脂質(zhì)球常隨片層膜解體而變大,隨葉綠體長(zhǎng)大而變小,其機(jī)理是片層膜的主要成分是磷脂分子,其解體時(shí),磷脂分子可儲(chǔ)存于脂質(zhì)球,使其變大,葉綠體長(zhǎng)大時(shí),會(huì)消耗脂質(zhì)球中的磷脂分子,使其變小。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,將該裝置置于黑暗條件下100s時(shí),容器中CO2的增加量為14mg(呼吸強(qiáng)度);置于光照條件下100s時(shí),容器中的CO2消耗了8mg(凈光合作用強(qiáng)度),故若將該裝置先放在黑暗條件下100s(二氧化碳先增14mg),再置于光照條件下100s(再吸收二氧化碳8mg),此時(shí)裝置內(nèi)CO2的變化為增加了6mg。3.CAM途徑【總結(jié)歸納】①仙人掌、菠蘿和許多肉質(zhì)植物都進(jìn)行這種類型的光合作用。這類植物特別適合生長(zhǎng)于干旱地區(qū),其特點(diǎn)是氣孔夜間開放,白天關(guān)閉。②該類植物夜間吸收CO2,淀粉經(jīng)糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下,CO2與PEP結(jié)合,生成草酰乙酸,進(jìn)一步還原為蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中。而白天氣孔關(guān)閉,蘋果酸轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中脫羧,放出CO2,進(jìn)入C3途徑合成淀粉;形成的丙酮酸可以形成PEP再還原成三碳糖,最后合成淀粉或者轉(zhuǎn)移到線粒體,進(jìn)一步氧化釋放CO2,又可進(jìn)入C3途徑。③該類植物葉肉細(xì)胞夜間淀粉減少,蘋果酸增加,細(xì)胞液pH下降;白天淀粉增加,蘋果酸減少,細(xì)胞液pH上升。典例03(2021·全國(guó)·高考真題)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(guò)生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉,液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有。光合作用所需的CO2來(lái)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(cè)指標(biāo),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)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(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體(類囊體薄膜)細(xì)胞呼吸蒸騰作用丟失大量水分光合作用(暗反應(yīng))實(shí)驗(yàn)思路:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測(cè)定其細(xì)胞液pH值。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),其它條件保持相同且適宜。一段時(shí)間后,分別測(cè)定A、B兩組植物夜晚細(xì)胞液的pH值并記錄。預(yù)期結(jié)果:A組pH值小于B組,且B組pH值實(shí)驗(yàn)前后變化不大,說(shuō)明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式?!痉治觥繐?jù)題可知,植物甲生活在干旱地區(qū),為降低蒸騰作用減少水分的散失,氣孔白天關(guān)閉、晚上打開。白天氣孔關(guān)閉時(shí):液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用,光合作用生成的氧氣和有機(jī)物可用于細(xì)胞呼吸,白天能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體;而晚上雖然氣孔打開,但由于無(wú)光照,葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用,能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體?!驹斀狻浚?)白天有光照,葉肉細(xì)胞能利用液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2進(jìn)行光合作用,也能利用光合作用產(chǎn)生的氧氣和有機(jī)物進(jìn)行有氧呼吸,光合作用光反應(yīng)階段能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中,有氧呼吸三階段都能產(chǎn)生能量合成ATP,因此葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜)、葉綠體類囊體薄膜。光合作用為有氧呼吸提供有機(jī)物和氧氣,反之,細(xì)胞呼吸(呼吸作用)產(chǎn)生的二氧化碳也能用于光合作用暗反應(yīng),故光合作用所需的CO2可來(lái)源于蘋果酸脫羧和細(xì)胞呼吸(或呼吸作用)釋放的CO2。(2)由于環(huán)境干旱,植物吸收的水分較少,為了維持機(jī)體的平衡適應(yīng)這一環(huán)境,氣孔白天關(guān)閉能防止白天因溫度較高蒸騰作用較強(qiáng)導(dǎo)致植物體水分散失過(guò)多,晚上氣孔打開吸收二氧化碳儲(chǔ)存固定以保證光合作用等生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。(3)該實(shí)驗(yàn)自變量是植物甲所處的生存環(huán)境是否干旱,由于夜間氣孔打開吸收二氧化碳,生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中,導(dǎo)致液泡pH降低,故可通過(guò)檢測(cè)液泡的pH驗(yàn)證植物甲存在該特殊方式,即因變量檢測(cè)指標(biāo)是液泡中的pH值。實(shí)驗(yàn)思路:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測(cè)定其細(xì)胞液pH值。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),其它條件保持相同且適宜。一段時(shí)間后,分別測(cè)定A、B兩組植物夜晚細(xì)胞液的pH值并記錄。預(yù)期結(jié)果:A組pH值小于B組,且B組pH值實(shí)驗(yàn)前后變化不大,說(shuō)明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式?!军c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)材料選取的原則,以及因變量的檢測(cè)方法和無(wú)關(guān)變量的處理原則。4.光合產(chǎn)物及運(yùn)輸【總結(jié)歸納】①磷酸丙糖是光合作用中最先產(chǎn)生的糖,也是光合作用產(chǎn)物從葉綠體運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要形式。②光合作用產(chǎn)生的磷酸丙糖既可以在葉綠體中形成淀粉,暫時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中,又可以通過(guò)葉綠體膜上的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器運(yùn)出葉綠體,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成蔗糖。合成的蔗糖或臨時(shí)儲(chǔ)藏于液泡內(nèi),或從光合細(xì)胞中輸出,經(jīng)韌皮部裝載長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)狡渌课?。典?4(2023·浙江杭州·浙江省臨安中學(xué)校聯(lián)考一模)在光合作用的研究中,植物光合產(chǎn)物產(chǎn)生器官被稱作“源”,光合產(chǎn)物消耗和儲(chǔ)存部位被稱作“庫(kù)”。研究發(fā)現(xiàn),葉綠體中淀粉積累會(huì)導(dǎo)致類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞,保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉含量增加會(huì)降低氣孔開放程度。下圖為光合產(chǎn)物合成及向庫(kù)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程示意圖;表中數(shù)據(jù)為去果和留果對(duì)葉片凈光合速率等因紫影響的結(jié)果。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:留果與去果植株的光合指標(biāo)組別凈光合速率(umol·m-2·s-1)葉片蔗糖含量(mg·g-1Fw)葉片淀粉含量(mg·g-1Fw)氣孔開放程度(mmol·m-2·s-1)對(duì)照組(留果)5.3930.1460.6151.41實(shí)驗(yàn)組(去果)2.4834.2069.3229.70(1)圖中A包括的物質(zhì)有;葉肉細(xì)胞中,光合色素和產(chǎn)生丙糖磷酸(三碳糖)的酶分布的場(chǎng)所分別是和。(2)光合產(chǎn)物從“源”向"“庫(kù)”運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)形式主要是。若此運(yùn)輸過(guò)程受阻,則對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)的影響是。(3)葉片凈光合速率可以用單位面積在單位時(shí)間內(nèi)釋放量或吸收量來(lái)衡量。若環(huán)境中CO2含量降低。一段時(shí)間建立新的平衡后,此時(shí)RuBP和三碳酸的含量與密封前相比分別為、。(4)據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè):去果處理降低了(填“庫(kù)”或“源”)的大小,使葉片中積累,進(jìn)而抑制了光合速率。(5)將某植物葉片分離得到葉綠體,檢測(cè)蔗糖對(duì)離體葉綠體光合速率的影響,結(jié)果如圖:圖中mol·L-1濃度范圍的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持以上推測(cè)?!敬鸢浮?1)ATP、NADPH類囊體膜葉綠體基質(zhì)(2)蔗糖類囊體膜被破壞(3)O2CO2下降下降(4)庫(kù)蔗糖和淀粉(5)0.47-0.57【分析】光合作用過(guò)程包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段,光反應(yīng)階段發(fā)生的場(chǎng)所是類囊體薄膜,包括水的光解和ATP的合成;暗反應(yīng)階段發(fā)生的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的是ATP和[H],暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的是ADP和Pi;影響光合作用的環(huán)境要素主要是溫度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度。【詳解】(1)圖中A物質(zhì)是光反應(yīng)產(chǎn)生的,且用于暗反應(yīng)過(guò)程,則A物質(zhì)為ATP和NADPH;光反應(yīng)需要的條件是光照、酶、色素等,場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜,因此光合色素位于葉綠體的類囊體薄膜上,圖中顯示,丙糖磷酸是暗反應(yīng)的產(chǎn)物,暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),因此,產(chǎn)生丙糖磷酸(三碳糖)的酶分布在葉綠體基質(zhì)中。(2)圖中顯示,光合產(chǎn)物從“源”向“庫(kù)”運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)形式主要是蔗糖,若此運(yùn)輸過(guò)程受阻,則蔗糖不能運(yùn)輸?shù)綆?kù),在葉肉細(xì)胞中增多,導(dǎo)致葉綠體中淀粉積累,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞。(3)光合作用過(guò)程中會(huì)消耗二氧化碳,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧氣,因此,葉片凈光合速率可以用單位面積在單位時(shí)間內(nèi)氧氣的釋放量或二氧化碳的吸收量來(lái)衡量。若環(huán)境中CO2含量降低,則短時(shí)間內(nèi)會(huì)引起RuBP含量增加,而C3含量減少,較長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到新的平衡后,由于此時(shí)光合速率下降,因而細(xì)胞中RuBP和三碳酸會(huì)在低水平狀態(tài)下達(dá)到平衡,即二者的含量與密封前相比均下降。(4)果實(shí)是儲(chǔ)藏器官,屬于“庫(kù)”,結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析,去果處理降低了庫(kù)的大小,導(dǎo)致葉片的蔗糖和淀粉積累,進(jìn)而抑制了光合速率;具體表現(xiàn)為引起氣孔開放程度減小,使得CO2供應(yīng)減少,抑制暗反應(yīng)的進(jìn)行,進(jìn)而導(dǎo)致光合速率降低。(5)將某植物葉片分離得到葉綠體,用蔗糖處理離體葉綠體相當(dāng)于糖分積累,導(dǎo)致葉綠體膜結(jié)構(gòu)受到破壞,會(huì)引起光合速率下降,圖中數(shù)據(jù)顯示,0.47-0.57mol·L-1濃度范圍的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(低于對(duì)照組,且隨著蔗糖濃度的上升,表現(xiàn)為光合速率下降)支持以上推測(cè)。5.光系統(tǒng)及電子傳遞鏈【總結(jié)歸納】①光系統(tǒng)Ⅱ進(jìn)行水的光解,產(chǎn)生氧氣、H+和自由電子(e-),光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。②電子傳遞過(guò)程是高電勢(shì)到低電勢(shì)(由于光能的作用),釋放的能量將質(zhì)子(H+)逆濃度梯度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入到囊腔側(cè),從而建立了質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度。③類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子通過(guò)ATP合成酶順濃度梯度流出,而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度梯度中流出的能量來(lái)合成ATP。典例05(2023秋·廣東梅州·高三大埔縣虎山中學(xué)??茧A段練習(xí))金銀花不僅是一味重要的中藥材,而且花色奇特,花形別致,色香俱備,具有很高的觀賞價(jià)值。為提高金銀花產(chǎn)量,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)三種金銀花凈光合速率的日變化進(jìn)行了研究,結(jié)果如圖1所示;圖2表示某高等植物葉肉細(xì)胞中光合作用部分過(guò)程示意圖,光系統(tǒng)I(PSI)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合體,圖中虛線表示該生理過(guò)程中電子(e)的傳遞過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中15時(shí),黃花與京紅久金銀花凈光合速率相同,此時(shí)二者光合作用固定CO2的速率(選填“相同”“不同”或“不一定相同”),理由是。(2)據(jù)圖2分析,PSI和PSⅡ鑲嵌在葉綠體的上,其上的色素可利用無(wú)水乙醇提取、用紙層析法分離,色素分離的原理是。(3)圖1三個(gè)品種金銀花在12時(shí)左右均出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象(凈光合速率均降低),為緩解“光合午休”現(xiàn)象,宜采取的措施是(填“適當(dāng)遮陰”或“補(bǔ)充CO2”),采取該措施的理由是。(4)跨膜的H+濃度差在光合作用中的作用是為光反應(yīng)中ATP的合成過(guò)程提供能量。請(qǐng)結(jié)合圖2信息分析跨膜的H+濃度差是如何形成的?(回答三點(diǎn))【答案】(1)不一定相同黃花與京紅久金銀花的呼吸速率未知,光合作用固定CO2的速率=凈光合速率+呼吸速率,所以二者的光合作用固定CO2的速率不一定相同(2)類囊體薄膜光合色素在層析液中的溶解度不同(溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快;反之則慢)(3)適當(dāng)遮陰遮陰后可以使蒸騰作用減弱,氣孔開放,光合速率提高(4)光照的驅(qū)動(dòng)既促使水分解產(chǎn)生H+;又伴隨著電子的傳遞通過(guò)PQ將葉綠體基質(zhì)中的H+轉(zhuǎn)運(yùn)至類囊體膜內(nèi);同時(shí)還在形成NADPH的過(guò)程中消耗葉綠體基質(zhì)中部分H+【分析】1、光合色素主要位于葉綠體的類囊體薄膜上,提取光合色素可以用無(wú)水乙醇,分離色素常常使用紙層析法。2、真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。光合作用的影響因素:內(nèi)因有色素的含量和酶的活性等,外因有光照強(qiáng)度、二氧化碳、溫度等因素。氣孔導(dǎo)度可以影響細(xì)胞對(duì)二氧化碳的吸收?!驹斀狻浚?)圖1中15時(shí),測(cè)得的黃花與京紅久金銀花凈光合速率相同,二者的呼吸速率未知,光合作用固定CO2的速率=凈光合速率+呼吸速率,所以二者的光合作用固定CO2的速率不一定相同。(2)據(jù)圖2可知PSI和PSⅡ是光合作用光反應(yīng)所需的成分,故二者是鑲嵌在類囊體薄膜上。紙層析法分離色素的原理是利用各種色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快;反之則慢。(3)“光合午休”現(xiàn)象是由于中午光照強(qiáng)度過(guò)大,植物為了減弱蒸騰作用,使得氣孔關(guān)閉,減少了二氧化碳的吸收,所以減弱了光合速率,為緩解“光合午休“現(xiàn)象,宜采取的措施是適當(dāng)遮陰,遮陰后可以使蒸騰作用減弱,氣孔開放,光合速率提高。(4)結(jié)合題圖分析可知,光照的驅(qū)動(dòng)可以促使水分解產(chǎn)生H+;電子的傳遞通過(guò)PQ將葉綠體基質(zhì)中的H+轉(zhuǎn)運(yùn)至類囊體膜內(nèi);同時(shí)還在形成NADPH的過(guò)程中消耗葉綠體基質(zhì)中部分H+,造成膜內(nèi)外的H+產(chǎn)生了濃度差,跨膜的H+濃度差推動(dòng)ATP合成酶合成ATP。【點(diǎn)睛】本題主要考査了光合作用的過(guò)程和影響因素,難點(diǎn)是對(duì)午休現(xiàn)象的理解和考,識(shí)記光合作用的影響因素是本題的解題關(guān)鍵。1.(2023·廣東深圳·深圳市建文外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??家荒#┛茖W(xué)研究需要正確的科學(xué)方法。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程中,使用建構(gòu)模型的方法來(lái)解釋細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)B.探究酶的最適pH實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定有效pH范圍,減少實(shí)驗(yàn)誤差C.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程中,運(yùn)用歸納法找出了動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)D.證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中,利用同位素標(biāo)記法來(lái)區(qū)分親代和子代的DNA【答案】B【分析】同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物,化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改。預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軝z驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和可行性,能避免不必要的人力和物力的浪費(fèi)。【詳解】A、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程中,構(gòu)建了流動(dòng)鑲嵌模型來(lái)解釋細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),A正確;B、預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軝z驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和可行性,不能減小實(shí)驗(yàn)誤差,B錯(cuò)誤;C、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程中,施萊登和施旺運(yùn)用歸納法找出了動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn),C正確;D、證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中,用15N標(biāo)記DNA分子來(lái)區(qū)分親代和子代的DNA,D正確。故選B。2.(2023·浙江·模擬預(yù)測(cè))飴糖是我國(guó)傳統(tǒng)甜食,其制作方法是將發(fā)芽的麥粒磨碎,與蒸熟的糯米拌勻,室溫發(fā)酵6小時(shí),榨出汁液,將汁液熬煮濃縮即可。下列敘述不正確的是(
)A.發(fā)芽的麥粒中含有淀粉酶B.蒸熟的糯米中富含淀粉C.將發(fā)芽的麥粒煮熟后再使用效果更好D.飴糖的主要成分是淀粉水解產(chǎn)生的麥芽糖【答案】C【分析】發(fā)芽的麥粒含有淀粉酶,糯米等谷類作物種子中富含淀粉,淀粉酶催化淀粉水解生成麥芽糖。【詳解】A、發(fā)芽的麥粒能產(chǎn)生淀粉酶,故發(fā)芽的麥粒含有淀粉酶,A正確;B、不論是否蒸熟,糯米種子中富含淀粉,B正確;C、將發(fā)芽的麥粒煮熟,在高溫作用下麥粒內(nèi)的淀粉酶變性失活,失去催化作用,C錯(cuò)誤;D、飴糖的主要成分是淀粉被淀粉酶催化水解后的產(chǎn)物麥芽糖,D正確。故選C。3.(2023·四川成都·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))經(jīng)測(cè)定某化合物由C、H、O三種元素組成,該化合物的功能可能是(
)A.給細(xì)胞的生命活動(dòng)直接供能B.細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)C.細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)D.生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者【答案】B【分析】化合物的元素組成:(1)蛋白質(zhì)的組成元素有C、H、O、N元素構(gòu)成,有些還含有S等;(2)核酸的組成元素為C、H、O、N、P;(3)脂質(zhì)的組成元素有C、H、O,有些還含有N、P;(4)糖類的組成元素為C、H、O。【詳解】A、給細(xì)胞的生命活動(dòng)直接供能的是ATP,組成元素為C、H、O、N、P,A錯(cuò)誤;B、脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),其元素組成是C、H、O,B正確;C、細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)是DNA,組成元素為C、H、O、N、P,C錯(cuò)誤;D、生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì),組成元素為C、H、O、N,有的還含有S等,D錯(cuò)誤。故選B。4.(2023·湖南株洲·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))游泳時(shí)人體在水中耗能增多,呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),肺泡呼吸表面積擴(kuò)大,肺泡壁上開放的毛細(xì)血管數(shù)量增加,從而加快了肺泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散速度,有利于提高血氧含量,從而提高組織對(duì)氧的利用率。下列關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的敘述正確的是(
)A.游泳時(shí)人體所需能量來(lái)自線粒體中葡萄糖的氧化分解B.缺氧時(shí)骨骼肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸第二階段也釋放能量產(chǎn)生ATPC.有氧呼吸過(guò)程中生成CO2的階段釋放的能量最多D.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌細(xì)胞呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量之比等于1【答案】D【分析】細(xì)胞呼吸包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類型。無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),包括酒精式無(wú)氧呼吸和乳酸式無(wú)氧呼吸;有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,分為三個(gè)階段:第一階段:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,釋放少量能量;第二階段:線粒體基質(zhì),丙酮酸和水生成二氧化碳和NADH,釋放少量能量;第三階段:線粒體內(nèi)膜,NADH和氧氣生成水,釋放大量能量?!驹斀狻緼、葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體被分解,需要先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸,丙酮酸再進(jìn)入線粒體被進(jìn)一步分解,A錯(cuò)誤;B、人體細(xì)胞無(wú)氧呼吸第一階段是將葡萄糖分解為丙酮酸,釋放少量能量,生成少量ATP,第二階段是將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,不釋放能量,B錯(cuò)誤;C、有氧呼吸第一階段葡萄糖分解,產(chǎn)生丙酮酸,釋放少量能量,第二階段丙酮酸和水徹底分解,產(chǎn)生CO2和NADH,釋放少量能量,第三階段NADH與O2結(jié)合生成水,此時(shí)會(huì)釋放大量能量,C錯(cuò)誤;D、人體細(xì)胞無(wú)氧呼吸不消耗O2、不產(chǎn)生CO2,因此雖然劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,但分解葡萄糖產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量之比仍為1,D正確。故選D。5.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的表述正確的是(
)A.以葡萄糖為底物的有氧呼吸過(guò)程中,水的生成發(fā)生在線粒體外膜B.由參與分泌蛋白合成與加工的細(xì)胞器的膜共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)C.溶酶體將衰老細(xì)胞的大分子有機(jī)物氧化分解的過(guò)程屬于細(xì)胞凋亡D.植物葉肉細(xì)胞的葉綠體類囊體薄膜是將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的場(chǎng)所【答案】D【分析】1、真核細(xì)胞有氧呼吸的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);2、分泌蛋白合成與加工的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體;【詳解】A、以葡萄糖為底物的有氧呼吸過(guò)程中,水的生成發(fā)生在有氧呼吸第三階段,場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜,A錯(cuò)誤;B、由參與分泌蛋白合成與加工的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體,其中核糖體是無(wú)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,B錯(cuò)誤;C、溶酶體的作用是分解衰老損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死外來(lái)的病菌病毒,這里的分解是水解,并不是氧化分解,C錯(cuò)誤;D、光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,此階段是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能,D正確;故選D。6.(2023·遼寧·二模)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.適當(dāng)提高水果貯藏環(huán)境中的O2濃度會(huì)減少酒精的生成量B.利用密封保鮮袋保存車?yán)遄?,可減少水分散失降低細(xì)胞呼吸速率C.農(nóng)作物種子貯藏在無(wú)氧和低溫條件下呼吸速率降低,貯藏壽命顯著延長(zhǎng)D.與玉米種子相比花生種子萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣,播種時(shí)宜淺播【答案】C【分析】細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用:1、作物栽培要及時(shí)松土透氣,利用根系的有氧呼吸,促進(jìn)水和無(wú)機(jī)鹽的吸收;稻田需定期排水,否則會(huì)因根進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量酒精而對(duì)細(xì)胞有毒害作用,使根腐爛。2、提倡有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是不因?yàn)闀?huì)因?yàn)閯×疫\(yùn)動(dòng),使細(xì)胞無(wú)氧呼吸積累過(guò)多的乳酸而使肌肉酸脹無(wú)力。3、饅頭、面包的過(guò)程中利用酵母發(fā)面使面包饅頭變得松軟可口。4、選用“創(chuàng)可貼”、透氣的紗布包扎傷口,為傷口創(chuàng)造透氣的環(huán)境,避免厭氧病原菌的繁殖,利于傷口愈合。【詳解】A、在無(wú)氧環(huán)境中,蘋果可能會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,故適當(dāng)提高水果貯藏環(huán)境中的O2濃度,可抑制無(wú)氧呼吸,可減少酒精的生成量,A正確;B、利用密封保鮮袋保存車?yán)遄樱蓽p少水分散失降低細(xì)胞呼吸速率,有利于保鮮,B正確;C、農(nóng)作物種子貯藏在低氧和低溫條件下呼吸速率降低,貯藏壽命顯著延長(zhǎng),在無(wú)氧環(huán)境下,種子呼吸速率快,消耗有機(jī)物多,不利于儲(chǔ)存,C錯(cuò)誤;D、花生種子脂肪含量高,由于脂肪中C、H的含量高,萌發(fā)時(shí)對(duì)氧氣的需求量高,故適合淺種,D正確。故選C。7.(2023·湖南岳陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中顏色的敘述,正確的是(
)A.在新鮮的梨汁中加入斐林試劑,混勻后會(huì)生成磚紅色沉淀B.將酸性重鉻酸鉀溶液加入密封的酵母菌培養(yǎng)液中,溶液顏色由藍(lán)變綠再變黃C.用紙層析法分離綠葉中的色素時(shí),濾紙條最上方的顏色為橙黃色D.將二苯胺試劑加入溶解有DNA的溶液后,呈現(xiàn)藍(lán)色【答案】C【分析】本題考查還原糖的檢測(cè)、酒精的檢測(cè)、分離綠葉中的色素、DNA的檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)中的顏色相關(guān)知識(shí)?!驹斀狻緼、斐林試劑檢測(cè)還原糖,混勻后需要水浴加熱才會(huì)生成磚紅色沉淀,A錯(cuò)誤;B、酸性重鉻酸鉀溶液用于檢測(cè)酒精,顏色由橙色變灰綠色,B錯(cuò)誤;C、用紙層析法分離綠葉中的色素時(shí),濾紙條最上方的色素為胡蘿卜素,顏色為橙黃色,C正確;D、將二苯胺試劑加入溶解有DNA的溶液后,需要沸水浴加熱才會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,D錯(cuò)誤。故選C。8.(2023·河南·襄城高中校聯(lián)考一模)實(shí)驗(yàn)甲:科學(xué)家給植物提供H218O和CO2,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在光照下植物釋放的氧氣都是18O2。實(shí)驗(yàn)乙:用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)保溫后,再攪拌、離心,結(jié)果發(fā)現(xiàn)上清液中也有少量的放射性。下列對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)分析,錯(cuò)誤的是(
)A.實(shí)驗(yàn)甲和乙都用到了放射性同位素標(biāo)記法B.實(shí)驗(yàn)甲不足以證明H218O中的18O全部轉(zhuǎn)移到氧氣C.實(shí)驗(yàn)乙出現(xiàn)的結(jié)果可能是因?yàn)椴糠质删w尚未侵染細(xì)菌D.實(shí)驗(yàn)乙中子代噬菌體不全都含有32P標(biāo)記【答案】A【分析】噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程:吸附→注入(注入噬菌體的DNA)→合成(控制者:噬菌體的DNA;原料:細(xì)菌的化學(xué)成分)→組裝→釋放。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟:分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌,然后離心,檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)?!驹斀狻緼、18O不具有放射性,A錯(cuò)誤;B、實(shí)驗(yàn)甲需要設(shè)置對(duì)照,給植物提供H2O和C18O2,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在光照下植物釋放的氧氣都是O2,B正確;C、實(shí)驗(yàn)乙出現(xiàn)的結(jié)果可能是因?yàn)椴糠质删w尚未侵染細(xì)菌,完整的未侵染噬菌體進(jìn)入上清液,C正確;D、由于DNA的半保留復(fù)制,實(shí)驗(yàn)乙中子代噬菌體不全都含有32P標(biāo)記,少數(shù)有,D正確。故選A。9.(2023·福建福州·統(tǒng)考二模)植物學(xué)家希爾發(fā)現(xiàn),在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O,沒(méi)有CO2),在光照下可以釋放出氧氣。根據(jù)光合作用原理推測(cè),加入的鐵鹽類似于葉綠體中的(
)A.NADP+ B.ATP C.H+ D.CO2【答案】A【分析】由題意可知,希爾反應(yīng)為離體葉綠體在適當(dāng)(鐵鹽或其他氧化劑、光照)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。【詳解】A、希爾反應(yīng)為離體葉綠體在適當(dāng)(鐵鹽或其他氧化劑、光照)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng),鐵鹽或其他氧化劑相當(dāng)于光合作用光反應(yīng)階段中的NADP+,A正確;B、ATP是光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;C、H+是光合作用光反應(yīng)階段,水分子光解的產(chǎn)物,C錯(cuò)誤;D、CO2是光合作用暗反應(yīng)階段的反應(yīng)物,D錯(cuò)誤。故選A。10.(2022·河南濮陽(yáng)·濮陽(yáng)一高校考模擬預(yù)測(cè))Rubisco酶是綠色植物光合作用過(guò)程中的關(guān)鍵酶,當(dāng)CO2濃度較高時(shí),該酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用。當(dāng)O2濃度較高時(shí),該酶催化C5與O2反應(yīng),最后在線粒體內(nèi)生成CO2,植物的這種現(xiàn)象稱為光呼吸。下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.植物葉肉細(xì)胞中,Rubisco酶發(fā)揮作用的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)B.植物的光呼吸與細(xì)胞呼吸過(guò)程都會(huì)利用O2產(chǎn)生CO2C.當(dāng)細(xì)胞間CO2與O2濃度的比值減小時(shí),不利于植物進(jìn)行光呼吸D.提高局部CO2濃度可抑制光呼吸,增加光合作用有機(jī)物的產(chǎn)量【答案】C【分析】光呼吸是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過(guò)程。它是光合作用一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)。近年來(lái)的研究結(jié)果表明,光呼吸是在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,為了適應(yīng)環(huán)境變化,提高抗逆性而形成的一條代謝途徑,具有重要的生理意義?!驹斀狻緼、Rubisco酶是綠色植物光合作用過(guò)程中的關(guān)鍵酶,該酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用,因此Rubisco酶發(fā)揮作用的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),A正確;B、植物的光呼吸與細(xì)胞呼吸過(guò)程都會(huì)利用O2產(chǎn)生CO2,B正確;C、當(dāng)細(xì)胞間CO2與O2濃度的比值減小時(shí),即O2濃度相對(duì)較高,有利于植物進(jìn)行光呼吸,C錯(cuò)誤;D、當(dāng)CO2濃度較高時(shí),該酶催化CO2與C5反應(yīng)進(jìn)行光合作用,因此提高局部CO2濃度可抑制光呼吸,增加光合作用有機(jī)物的產(chǎn)量,D正確。故選C。11.(2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))研究人員在適宜溫度、水分和一定濃度條件下,分別測(cè)定了植株甲和植株乙吸收速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A
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