光呼吸與C4與C3植物試題強(qiáng)化

1、光呼吸及C3植物和C4植物的補(bǔ)充1丄光呼吸是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和O2/CO2值異常時(shí)發(fā)生的一種生理過(guò)程(圖甲所示)，該過(guò)程是細(xì)胞在Rubisco酶的催化下,消耗02，生成C02,(1) Rubisco酶既能催化C5和C02反應(yīng),又能催化C5和02反應(yīng)，可以推測(cè)O2/CO2值(偏高或偏低)時(shí)有利于光呼吸而不利于光合作用。(2 )在高溫、干旱和強(qiáng)光照條件下,植物的蒸騰作用很強(qiáng)，葉片氣孔大量關(guān)閉,的供應(yīng)量減少,植物可通過(guò)光呼吸為光合作用提供的物質(zhì)為。(3) 據(jù)圖可知,光呼吸和光合作用都能利用的物質(zhì)是,光合作用利用該物質(zhì)的場(chǎng)所,光呼吸中生成C02的場(chǎng)所。(4) 與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把細(xì)胞呼

2、吸稱為暗呼吸，從反應(yīng)條件來(lái)講光呼吸與暗呼吸的不同是。II 科學(xué)家測(cè)定不同溫度下某植物對(duì)C02的吸收速度如圖乙所示。(1) 據(jù)圖可知，導(dǎo)致A、B兩點(diǎn)植物C02吸收速度相等的外界因素是。A點(diǎn)的總光合作用速率(或二)B點(diǎn)的總光合作用速率。（2 ）在15C , Iklx條件下，植物5小時(shí)吸收C02moL2. 植物細(xì)胞中的葉綠體在光照條件下可以消耗一定量的02 ,這屬于植物細(xì)胞光 呼吸的重要環(huán)節(jié)。右圖表示光合作用和光呼吸的部分過(guò)程，請(qǐng)回答：（1）過(guò)程發(fā)生在中，并且需要光反應(yīng)提供。在黑暗條件下C3不能被還原再生成化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能進(jìn)行。（2）研究發(fā)現(xiàn)，催化過(guò)程和的是同一種酶，C02和02會(huì)競(jìng)

3、爭(zhēng)此酶的同一活性位點(diǎn)。因此，當(dāng)細(xì)胞中02濃度升高時(shí)，過(guò)程會(huì)受到。（3）在強(qiáng)光下，光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過(guò)暗反應(yīng)的需要，會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害，此時(shí)光呼吸可以對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用，原因是。（4）從能量代的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是。3. （16分）下圖示玉米光合作用的過(guò)程，據(jù)圖回答：（1） H由細(xì)胞的葉綠體提供，它產(chǎn)自光合作用的階段。（2）能固定C0：的物質(zhì)有o PEP酶與CO：的親和力是Rubisco酶的60倍，而馬鈴薯沒(méi)有G生成這一途徑，則玉米和馬鈴薯在炎熱夏天的中午，兩種植物細(xì)胞G含量的變化及差異是。（3）要探明C0：中的C在光合作用中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，采用的方法是o（4）施有機(jī)肥能有效促進(jìn)玉米生

4、長(zhǎng)，其原理是有機(jī)肥經(jīng)分解后可為光合作用提供。（5）玉米有氧呼吸過(guò)程中也有丙酮酸產(chǎn)生，該物質(zhì)可在中被徹 底分解。（6）有科學(xué)家擬利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育“玉米-馬鈴薯”，可用作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞融合。4. 圖屮為菠蘿葉肉細(xì)胞的部分代示意:圖，其以氣孔白天關(guān)閉，晚上開(kāi)放的特殊 方式適應(yīng)干旱環(huán)境。（1）圖甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C為菠蘿葉肉細(xì)胞的部分相關(guān)代物質(zhì)，能參與CO：固定的有,推測(cè)C是o（2）干旱條件下，菠蘿細(xì)胞白天產(chǎn)生CO：的具體部位是:菠蘿細(xì)胞夜間pH下降,原因是（寫出2點(diǎn)）。（3）以測(cè)定CO,吸收速率與釋放速率為指標(biāo)，探究溫度對(duì)某綠色植物光合作用 與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)

5、果如下表所示。溫度廠C51020253035光照條件下CO：吸收速率/ （mg - h 1）11.83.23.73.53黑暗條件下CO：釋放速率/ （mghJ0.50. 7512.333.5溫度在2530C間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸（增加/減少）。假設(shè)細(xì)胞呼吸晝夜不變，植物在30C時(shí)，一晝夜中給植物光照14h,則一晝夜凈吸收CO：的量為mgo將該植物置于較弱光照下一段時(shí)間后取其葉片進(jìn)行色素分離，與適宜光照下分 離的色素帶進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)弱光下濾紙條下端兩條色素帶明顯加寬，推測(cè)該植物 可通過(guò)以增強(qiáng)對(duì)弱光的適應(yīng)能力。同一植株的底部葉片呼吸作用 強(qiáng)度比頂部葉片弱，其部原因最可能是。5. 下圖中是某

6、植物的光合速率與光照強(qiáng)度、CO：濃度和溫度之間的關(guān)系，圖乙是 仙人掌固定CO：的過(guò)程圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：強(qiáng)度達(dá)到B點(diǎn)后，影響光合速率的主要外界因素為0（2）若保持C點(diǎn)的光照強(qiáng)度，突然將植株山曲線II【的培養(yǎng)環(huán)境轉(zhuǎn)移到曲線I【的環(huán)境中培養(yǎng)。此時(shí)受到影響的主要是階段，短時(shí)間葉綠體基質(zhì)中 （物質(zhì)）的含量會(huì)增加。（3）仙人掌的氣孔在夜間開(kāi)，CO：進(jìn)入葉中被固定在一種碳四化合物中，白天氣孔關(guān)閉，有光時(shí)由碳四化合物釋放CO：進(jìn)行卡爾文循環(huán)，并合成G糖（卡爾文循 環(huán)中所直接制造出來(lái)的碳水化合物是G糖而不是葡萄糖）。仙人掌細(xì)胞進(jìn)行卡 爾文循環(huán)的場(chǎng)所是，仙人掌這種固定C0：的特殊途徑對(duì)適應(yīng)干旱條件有何重要意義？

7、 （4）實(shí)驗(yàn)證明，離體的葉綠體在適宜的條件下也能進(jìn)行光合作用，原因是1.【答案（除注明外，每空1分，共11分）1. （1）偏高（2）CO2 CO2WC3 （3 ）C5葉綠休基質(zhì)埶體（或讎倂基質(zhì)）（4 ）光呼吸霧要光”而暗呼吸有光或無(wú)光均可（2分）口.（ 1）溫度和光照強(qiáng)度 （2）012. （ 1 ）葉綠體的基質(zhì) ATP和H（二者缺一不給分）C5（2）抑制（2分）（3）光呼吸可消耗過(guò)剩的能量（或ATP和H） （2分）（4）光呼吸消耗ATP,有氧呼吸產(chǎn)生ATP （2分）3. . （1）葉肉 光反應(yīng)（2）PEP/磷酸烯醇式丙酮酸、0（1個(gè)1分，有錯(cuò)不得分）都減少（1分）,后者降幅更大（1分） （3）

8、同位素標(biāo)記法/同位素示蹤法（4） C0：（1分）和礦質(zhì)元素/無(wú)機(jī)鹽（1分）（5）線粒體基質(zhì)（只答線粒體得1分，只答基質(zhì)不得分）（6） PEG/聚乙二醇【解析】試題分析：（1）由題圖可知，維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中沒(méi)有類囊體，不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生 H,所以H是由葉肉細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生的。（2）根據(jù)題圖可知，能固泄CO：的物質(zhì)有PEP （磷酸烯醇式丙麗酸）和C,。在炎熱夏天的中午，葉片氣孔關(guān)閉，葉肉細(xì)胞吸入的CO：減少， 細(xì)胞生成的C,含量減少，所以兩種植物細(xì)胞C,含呈都減少，但由于玉米細(xì)胞中的PEP酶與 CO：的親和力強(qiáng)，在低濃度的CO：環(huán)境中依然可以固立CO：生成一泄量的C,所以玉米比馬鈴 薯的降幅小

9、。（3）要探明CO：中的C在光合作用中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，采用的方法是同位素標(biāo)記 法或同位素示蹤法。（4）由于有機(jī)丿吧經(jīng)分解后可為光合作用提供CO：和礦質(zhì)元素（或無(wú)機(jī) 鹽），所以施有機(jī)肥能有效促進(jìn)植物生長(zhǎng)。（5）有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的丙酮酸，在線粒體 基質(zhì)中被徹底氧化分解為CO：。（6）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇（PEG）。 考點(diǎn)：本題考査了光合作用、細(xì)胞呼吸以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)，意在考查學(xué)生對(duì) 相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)的理解能力以及能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某 些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得岀正確的結(jié)論的能力。4.（除特殊標(biāo)出外，每空1分，共1

10、1分）（l）PEP、RuBP（缺一不得分）（2分） 丙 酮酸（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)夜間菠蘿細(xì)胞合成蘋果酸：夜間細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO：形成HcCOs （2 分）（3）增加 19增加葉綠素含量 底部葉片衰老，酶活性降低（2分）【解析】試題分析：（1）分析題圖可知，圖中有兩處屬于二氧化碳的固定，夜間二氧化碳與PEP結(jié)合，生成OAA, 白天二氧化碳可以與RuBP結(jié)合生成PGA,因此參與固泄二氧化碳的物質(zhì)有PEP、RuBP：由于 圖中的蘋果酸可以轉(zhuǎn)變成C后，C進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸生成二氧化碳，因此可以推測(cè)C 物質(zhì)為丙酮酸。（2）從圖中可以看出白天產(chǎn)生二氧化碳的部位有兩個(gè)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蘋果酸可以分解成

11、二 氧化碳，線粒體基質(zhì)中丙酮酸可以分解成二氧化碳：pH下降的原因是細(xì)胞中酸性物質(zhì)增多， 從圖中可以看岀，夜間菠蘿細(xì)胞合成蘋果酸，另一方而，夜間細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO：形成比CO,。（3）分析表格中數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度為25C時(shí)，光合作用利用的二氧化碳量二凈光合速率+呼吸 速率=3. 7+2. 3=6, 30C時(shí)，光合作用利用的二氧化碳量二3. 5+3二6. 5,因此光合作用制造的有 機(jī)物量增加;光照14小時(shí)，光合作用利用二氧化碳的量為6.5X14=91 （mg）, 一晝夜呼吸 作用釋放的二氧化碳量為3X24=72 （mg）,因此一晝夜凈吸收的二氧化碳量為：91- 72=19 （mg） o由于植物在弱光條件下

12、，分離出的色素帶中，下而兩條色素帶為葉綠素a和葉綠素b,色 素帶較寬說(shuō)明葉綠素含量增多，因此可以推測(cè)，在弱光條件下，植物會(huì)增加葉綠素含量以適 應(yīng)環(huán)境；同一個(gè)植株底部的葉片中衰老細(xì)胞比較多，細(xì)胞中各種酶的活性降低，因此呼吸速 率減慢?？键c(diǎn)：本題考査光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)的 要點(diǎn)，把握知識(shí)間的在聯(lián)系的能力：能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法 對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論；理論聯(lián)系實(shí)際，綜 合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題。5. . I . （1） II 溫度 （2）暗反應(yīng) H和 ATP（3

13、）葉綠體基質(zhì)白天干旱條件下，仙人掌氣孔關(guān)閉，C02的來(lái)源不足，這種特殊的C02 固泄途徑使仙人掌在有光時(shí)光合作用仍能正常進(jìn)行（4）葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，細(xì)胞器含有進(jìn)行光合作用所需的色素和酶【解析】試題分析：I .（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組之間只能有一個(gè)變量不同，只有曲線II符 合要求。比較曲線III和II可知，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到飽和點(diǎn)后，因CO：過(guò)量，升高溫度可提髙光 合速率，說(shuō)明B點(diǎn)后影響光合作用速率的主要外界因素應(yīng)為溫度。（2）光反應(yīng)需要的酶較少，主要受光照強(qiáng)度的影響，暗反應(yīng)是一系列的酶促反應(yīng)，受溫度 的影響較大。若保持C點(diǎn)的光照強(qiáng)度，突然將植株由曲線【II的培養(yǎng)環(huán)境轉(zhuǎn)移到曲線II的環(huán)境 中培養(yǎng)，此時(shí)暗