光呼吸與C4與C3植物試題強化

1、光呼吸及C3植物和C4植物的補充1丄光呼吸是進行光合作用的細胞在光照和O2/CO2值異常時發(fā)生的一種生理過程(圖甲所示)，該過程是細胞在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O2/CO2值(偏高或偏低)時有利于光呼吸而不利于光合作用。(2 )在高溫、干旱和強光照條件下,植物的蒸騰作用很強，葉片氣孔大量關(guān)閉,的供應(yīng)量減少,植物可通過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)的場所,光呼吸中生成C02的場所。(4) 與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把細胞呼

2、吸稱為暗呼吸，從反應(yīng)條件來講光呼吸與暗呼吸的不同是。II 科學(xué)家測定不同溫度下某植物對C02的吸收速度如圖乙所示。(1) 據(jù)圖可知，導(dǎo)致A、B兩點植物C02吸收速度相等的外界因素是。A點的總光合作用速率(或二)B點的總光合作用速率。（2 ）在15C , Iklx條件下，植物5小時吸收C02moL2. 植物細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程，請回答：（1）過程發(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行。（2）研究發(fā)現(xiàn)，催化過程和的是同一種酶，C02和02會競

3、爭此酶的同一活性位點。因此，當細胞中02濃度升高時，過程會受到。（3）在強光下，光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過暗反應(yīng)的需要，會對細胞造成傷害，此時光呼吸可以對細胞起到保護作用，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程，據(jù)圖回答：（1） H由細胞的葉綠體提供，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)化過程，采用的方法是o（4）施有機肥能有效促進玉米生

4、長，其原理是有機肥經(jīng)分解后可為光合作用提供。（5）玉米有氧呼吸過程中也有丙酮酸產(chǎn)生，該物質(zhì)可在中被徹 底分解。（6）有科學(xué)家擬利用植物體細胞雜交技術(shù)培育“玉米-馬鈴薯”，可用作為誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)細胞融合。4. 圖屮為菠蘿葉肉細胞的部分代示意:圖，其以氣孔白天關(guān)閉，晚上開放的特殊 方式適應(yīng)干旱環(huán)境。（1）圖甲所示，PEP、OAA、RuBP、PGA、C為菠蘿葉肉細胞的部分相關(guān)代物質(zhì)，能參與CO：固定的有,推測C是o（2）干旱條件下，菠蘿細胞白天產(chǎn)生CO：的具體部位是:菠蘿細胞夜間pH下降,原因是（寫出2點）。（3）以測定CO,吸收速率與釋放速率為指標，探究溫度對某綠色植物光合作用 與細胞呼吸的影響，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物總量逐漸（增加/減少）。假設(shè)細胞呼吸晝夜不變，植物在30C時，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間后取其葉片進行色素分離，與適宜光照下分 離的色素帶進行比較，發(fā)現(xiàn)弱光下濾紙條下端兩條色素帶明顯加寬，推測該植物 可通過以增強對弱光的適應(yīng)能力。同一植株的底部葉片呼吸作用 強度比頂部葉片弱，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度、CO：濃度和溫度之間的關(guān)系，圖乙是 仙人掌固定CO：的過程圖。請回答下列問題：強度達到B點后，影響光合速率的主要外界因素為0（2）若保持C點的光照強度，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)。此時受到影響的主要是階段，短時間葉綠體基質(zhì)中 （物質(zhì)）的含量會增加。（3）仙人掌的氣孔在夜間開，CO：進入葉中被固定在一種碳四化合物中，白天氣孔關(guān)閉，有光時由碳四化合物釋放CO：進行卡爾文循環(huán)，并合成G糖（卡爾文循 環(huán)中所直接制造出來的碳水化合物是G糖而不是葡萄糖）。仙人掌細胞進行卡 爾文循環(huán)的場所是，仙人掌這種固定C0：的特殊途徑對適應(yīng)干旱條件有何重要意義？

7、 （4）實驗證明，離體的葉綠體在適宜的條件下也能進行光合作用，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”而暗呼吸有光或無光均可（2分）口.（ 1）溫度和光照強度 （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1分，有錯不得分）都減少（1分）,后者降幅更大（1分） （3）

8、同位素標記法/同位素示蹤法（4） C0：（1分）和礦質(zhì)元素/無機鹽（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，維管束鞘細胞的葉綠體中沒有類囊體，不能進行光反應(yīng)產(chǎn)生 H,所以H是由葉肉細胞的葉綠體產(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，葉肉細胞吸入的CO：減少， 細胞生成的C,含量減少，所以兩種植物細胞C,含呈都減少，但由于玉米細胞中的PEP酶與 CO：的親和力強，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)化過程，采用的方法是同位素標記 法或同位素示蹤法。（4）由于有機丿吧經(jīng)分解后可為光合作用提供CO：和礦質(zhì)元素（或無機 鹽），所以施有機肥能有效促進植物生長。（5）有氧呼吸過程中產(chǎn)生的丙酮酸，在線粒體 基質(zhì)中被徹底氧化分解為CO：。（6）植物體細胞雜交技術(shù)中，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇（PEG）。 考點：本題考査了光合作用、細胞呼吸以及植物體細胞雜交技術(shù)等知識點，意在考查學(xué)生對 相關(guān)知識要點的理解能力以及能否運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某 些生物學(xué)問題進行解釋、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）細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)夜間菠蘿細胞合成蘋果酸：夜間細胞呼吸產(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進入線粒體參與有氧呼吸生成二氧化碳，因此可以推測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：細胞質(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下降的原因是細胞中酸性物質(zhì)增多， 從圖中可以看岀，夜間菠蘿細胞合成蘋果酸，另一方而，夜間細胞呼吸產(chǎn)生CO：形成比CO,。（3）分析表格中數(shù)據(jù)，當溫度為25C時，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，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 機物量增加;光照14小時，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 素帶較寬說明葉綠素含量增多，因此可以推測，在弱光條件下，植物會增加葉綠素含量以適 應(yīng)環(huán)境；同一個植株底部的葉片中衰老細胞比較多，細胞中各種酶的活性降低，因此呼吸速 率減慢?？键c：本題考査光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識，意在考查考生識圖能力和理解所學(xué)知識的 要點，把握知識間的在聯(lián)系的能力：能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法 對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論；理論聯(lián)系實際，綜 合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題。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的來源不足，這種特殊的C02 固泄途徑使仙人掌在有光時光合作用仍能正常進行（4）葉綠體是光合作用的場所，細胞器含有進行光合作用所需的色素和酶【解析】試題分析：I .（1）對照實驗中，對照組與實驗組之間只能有一個變量不同，只有曲線II符 合要求。比較曲線III和II可知，當光照強度達到飽和點后，因CO：過量，升高溫度可提髙光 合速率，說明B點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點的光照強度，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)，此時暗