2024年高考生物一輪練習(xí)（學(xué)生）：第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第三單元

解惑練1C3植物、J植物和CAM植物

自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中C02的固定途徑不同可以分為C3、C4

和CAM三種類型。

1.C3途徑：也稱卡爾文循環(huán)，整個(gè)循環(huán)由RuBP（Cs）與C02的峻化開始到RuBP（Cs）再生結(jié)束，

在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，可合成蔗糖、淀粉等多種有機(jī)物。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、

菜豆、水稻、馬鈴薯等。

維管束鞘藉

葉肉細(xì)胞

圖】

2.Q途徑:研究玉米的葉片結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，玉米的維管束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞緊密排列（如圖l）o

葉肉細(xì)胞中的葉綠體有類囊體能進(jìn)行光反應(yīng)，同時(shí)，C02被整合到C4化合物中，隨后C』化

合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞，維管束鞘細(xì)胞中沒有完整的葉綠體，在維管束鞘細(xì)胞中，Q化合物

釋放出的C02參與卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成有機(jī)物（如圖2）oPEP竣化酶被形象地稱為“CO?

泵”，它提高了C』植物固定C02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，并且無光合午休現(xiàn)象。常見C4植物有玉米、甘蔗、高

粱、范菜等。

葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束格細(xì)胞的葉綠體

（有類囊體,沒有Rubisco）（沒有類囊體,有Rubisco）

co?——-C,-C

02^2C3NADPH

PEPlW/Rubisco

?多種陶

磷酸烯醇式1

丙酮酸----丙酮酸

ATP

(PEP)ADP>（CH2O）-

+Pi

圖2

3.CAM途徑：CAM植物夜間吸進(jìn)CO?,淀粉經(jīng)糖酹解形成磷酸烯醉式丙酮酸（PEP）,在磷

酸烯醇式丙酮酸峻化酹催化下，C02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。從而表現(xiàn)出夜間淀粉減少，蘋果酸增加，細(xì)胞液pH下降。而白天氣孔關(guān)閉，蘋

果酸轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中脫粉，放出CCh，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。

從而表現(xiàn)出白天淀粉增加，蘋果酸減少，細(xì)胞液pH上升。常見的CAM植物有菠蘿、蘆薈、

蘭花、百合、仙人掌等。

co2/co2co.

co：氣孔開放氣孔關(guān)閉H2O

夜晚白天

圖3

歸納總結(jié)C3植物、C植物和CAM植物的比較

特征C3植物C4植物CAM植物

與CO2結(jié)合的物質(zhì)

RUBP(C5)PEPPEP

CO2固定的最初產(chǎn)物草酰乙酸

c3c4

CO2固定的時(shí)間白天白天夜晚和白天

葉肉細(xì)胞類囊

光反應(yīng)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞類囊體薄膜葉肉細(xì)胞類囊體薄膜

體薄膜

葉肉細(xì)胞的葉維管束鞘細(xì)胞的葉綠

卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)

綠體基質(zhì)體基質(zhì)

有無光合午休有無無

G途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過

C3途徑合成有機(jī)物。

【跟蹤訓(xùn)練】

1.自然界的植物豐富多樣，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)各有差異，自卡爾文發(fā)現(xiàn)光合作用中碳元素的行蹤

后，又有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)碳元素行蹤的其他路徑。請(qǐng)據(jù)圖回答卜.列問題：

g植物

C

4

葉肉細(xì)胞細(xì)維管束鞘細(xì)抱葉綠體光

物

植

胞質(zhì)基質(zhì)合

產(chǎn)

物

光

合

產(chǎn)

物

夜晚白天

圖2

(1)圖1是C3植物碳元素代謝途徑的示意圖。①②③④代表的是物質(zhì)，A、B、C、D代表的

是生理過程，則①④依次是、;D過程是，ATP的

合成除發(fā)生在A過程外，還發(fā)生在(填字母)過程。

(2)C3植物在干旱、炎熱的環(huán)境中，由于氣孔關(guān)閉造成，從而不

利于光合作用。

⑶圖2是C4植物和CAM植物利用CO2途徑的示意圖。據(jù)圖分析，這兩類植物固定CO2的

能比C3植物多一種酶，該酶比Rubisco對(duì)CCh的親和力大且不與02親和，具有該

酶的植物更能適應(yīng)_________________的環(huán)境。

(4)由圖2可知，C4植物是在不同進(jìn)行CO?的固定，而CAM植物是在不同

進(jìn)行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的C02能否立即用于C3途徑？

(填”能”或”不能”)，可能的原因是。

2.(2021?遼寧，22)早期地球大氣中的O?濃度很低，到了大約3.5億年前，大氣中。2濃度顯

著增加，CO?濃度明顯下降?，F(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390是限制植物光合作

用速率的重要因素。核酮糖二磷酸撥化酶/加氧醉(Rubisc。)是一種催化COz固定的酶，在低濃

度CO?條件下，催化效率低。有些植物在進(jìn)化過程中形成了CO2濃縮機(jī)制，極大地提高了

Rubisc。所在局部空間位置的CO2濃度，促進(jìn)了CO?的周定?；卮鹣铝袉栴}：

(1)真核細(xì)胞葉綠體中，在Rubisco的催化下，CO?被固定形成,進(jìn)而祓還原

生成糖類，此過程發(fā)生在中。

⑵海水中的無機(jī)碳主要以CO2和HCO5兩種形式存在，水體中CO?濃度低、擴(kuò)散速度慢，有

些藻類具有圖I所示的無機(jī)碳濃縮過程，圖中HCO3濃度最高的場(chǎng)所是(填“細(xì)胞

外”或“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”)，可為圖示過程提供ATP的生理過程有。

細(xì)胞外細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：葉綠體

,ATP/ATPO

HCOH--HCO；-—JHCOLCO,^2住誓

、ADP+Pi、ADP+Pi

圖1

⑶某些植物還有另一種C02濃縮機(jī)制，部分過程見圖2。在葉肉細(xì)胞中，磷酸烯醇式丙酮酸

段化酶(PEPC)可將HCO3轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，該有機(jī)物經(jīng)過一系列的變化，最終進(jìn)入相鄰的維管

束鞘細(xì)胞釋放CO?,提高了Rubisco附近的CO?濃度。

HC(

+NADPHNADP-NADP*NADPH

PZEPCOAAI

PE一Mal'二CO?

AMPRubvco

ATPyrW

P

葉肉細(xì)胞葉綠體維管夾鞘細(xì)胞葉綠體

PEP：磷酸烯靜式丙酮酸；OAA：草酰乙酸；

Mal：蘋果酸；Pyr：丙酮

圖2

①由這種CO?濃縮機(jī)制正以推測(cè)，PEPC與無機(jī)碳的親和力（填“高于”“低

于”或“等于"）Rubisco。

②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是o

圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于（填“吸能反應(yīng)”或

“放能反應(yīng)”）o

③若要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某植物在上述C02濃縮機(jī)制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場(chǎng)所，可以使用

_________________技術(shù)。

（4）通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或蛋白質(zhì)工程技術(shù)，可能進(jìn)一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路

合理的有。

A.改造植物的HCOs■轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，增強(qiáng)HCOJ的運(yùn)輸能力

B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成

C.改造植物的Rubisco基因，增強(qiáng)CO2固定能力

D.將CO?濃縮機(jī)制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機(jī)制的植物

第三單元

解惑練2光呼吸和光抑制

1.光呼吸

光呼吸是進(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)生化過程。該過程

以光合作用的中間產(chǎn)物為底物，吸收氧、釋放二氧化碳。其生化途徑和在細(xì)胞中的發(fā)生部位

也與一般呼吸(也稱暗呼吸)不同。

(I)光呼吸的起因

I.植物體為什么會(huì)發(fā)生光呼吸呢？主要原因是在生物體的進(jìn)化過程中產(chǎn)生了一種具有雙功

能的酶，這個(gè)酶的名字叫作RuBP按化/加氧酶，就是核酮糖一1,5—二磷酸按化/加氧酶，這

個(gè)酶可以縮寫為Rubiscoo核酮糖一1,5一二磷酸(RuBP)就是卡爾文循環(huán)中的C5<>

II.二氧化碳和氧氣競(jìng)爭(zhēng)性與Rubisco結(jié)合，當(dāng)二氧化碳濃度高時(shí)，Rubisc。催化RuBP與二氧

化碳形成兩分子3一磷酸甘油酸(PGA),就是卡爾文循環(huán)中的Ca,進(jìn)行卡爾文循環(huán)：當(dāng)氧氣

濃度高時(shí),Rubisco催化RuBP與氧氣形成1分子PGA?)和1分子磷酸乙醇酸(C》,其中PGA

進(jìn)入卡爾文循環(huán)，而磷酸乙醇酸脫去磷酸基團(tuán)形成乙醉酸，乙醇酸就離開葉綠體，走上了光

呼吸的征途，這條路艱難而曲折，有害也有利?；具^程見下圖。

高產(chǎn)LPGAC)卡

爾

陵化文

RuBP」PGA(C：J循

(C)環(huán)

sLPGA(CS)

加氧

光呼吸

一磷酸乙醉酸一

循環(huán)

(C2)

(2)光呼吸的過程

I.發(fā)生光呼吸的細(xì)胞需要三個(gè)細(xì)胞器的協(xié)同作用才能將光呼吸起始階段產(chǎn)生的“次品”修

復(fù)，耗時(shí)耗能。這也是早期光呼吸被人們稱作“卡爾文循環(huán)中的漏逸”，“Rubisc。的構(gòu)造

缺陷”的原因。

H.下圖展示了卡爾文循環(huán)和光呼吸的詳細(xì)過程。

co2

3核陽糖7,5-二

歹磷酸(RuBPC)RubiscT]Q

磷酸乙解酸(C。

3-磷酸甘油酸

(PGA.CO

ADP+Pi*sJ3*酸甘

ATP油醉(COI乙.靜酸(G)

3-磷酸甘油酸

甘油酸(CJ

(PGA.C,3)

甘油酸(G)乙靜酸(C)

3寓。22

NAD.__

NADH」7

乙酹酸|

羥基丙酮酸(C0(C)HO+I/2O

一谷獲酸一222

⑥f~

a-酮戊二酸口④

斤氨酸回畫

絲霞酸(C.J

(31而薛體,

NADHNAD

絲氨酸.7、~~1一■氨酸

”92)1線粒體)

?)co,H2ONH：

(3)光呼吸的危害

如果在較強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，使得C5氧化分解加強(qiáng)，一部分碳以CO2的形式散失，從而

減少了光合產(chǎn)物的形成和積累。其次，光呼吸過程中消耗了ATP和NADPH,即造成了能量

的損耗。

(4)光呼吸的意義

其實(shí)光呼吸和卡爾文循環(huán)是一種動(dòng)態(tài)平衡，適當(dāng)?shù)墓夂粑鼘?duì)植物體有一定積極意義，這也許

是進(jìn)化過程中形成光呼吸的原因。光呼吸的主要生理意義如下：

I.回收碳元素。就是2分子的C2形成I分子的C3和CO2,那1分子C3通過光呼吸過程又返

回到卡爾文循環(huán)中，不至于全部流失掉。即通過光呼吸網(wǎng)收了3/4的碳元素。

1【.防止強(qiáng)光對(duì)葉綠體的破壞。強(qiáng)光時(shí)，由于光反應(yīng)速率大于暗反應(yīng)速率，因此，葉肉組胞中

會(huì)積累ATP和NADPH,這些物質(zhì)積累會(huì)產(chǎn)生自由基，尤其是超氧陰離子，這些自由基能損

傷葉綠體，而強(qiáng)光下，光呼吸加強(qiáng)，會(huì)消耗光反應(yīng)過程中積累的ATP和NADPH,從而減輕

對(duì)葉綠體的傷害。當(dāng)然植物體還有很多避免強(qiáng)光下?lián)p傷葉綠體的機(jī)制。光呼吸算是其中之一。

HL消除乙醇酸對(duì)細(xì)胞的毒害。

歸納總結(jié)光呼吸與暗呼吸的比較

比較項(xiàng)目光呼吸暗呼吸(有氧呼吸)

底物乙醇酸糖、脂肪、蛋白質(zhì)

發(fā)生部位葉綠體、過氧化物酶體、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

反應(yīng)條件光照光或暗都可以

能量消耗能量(消耗ATP和NADPH)產(chǎn)生能量

共同點(diǎn)消耗氧氣，放出二氧化碳

2.光抑制

植物的光合系統(tǒng)所接受的光能超過光合作用所能利用的量時(shí)，光合功能便降低，這就是光合

作用的光抑制。

（1）光抑制機(jī)理：光合系統(tǒng)的破壞，PSn是光破壞的主要場(chǎng)所。發(fā)生光破壞后的結(jié)果：電子

傳遞受阻，光合效率下降，

（2）光抑制的主要防御機(jī)制

①減少光吸收，植物體也可以通過葉運(yùn)動(dòng)（減少葉片與主莖的夾角）或葉綠體運(yùn)動(dòng)這種對(duì)強(qiáng)光

的快速響應(yīng)以減少對(duì)光的吸收，從而避免光抑制。

②增加熱耗散：a.當(dāng)依賴能量的葉綠素?zé)晒忖缭黾訒r(shí)，通過增加激發(fā)能的熱耗散可以部分

避免光抑制。降低光飽和條件下的PSI【的光化學(xué)效率，與以避免光抑制破壞的發(fā)生。也在強(qiáng)

光下非光輻射能量耗散增加的同時(shí)，玉米黃素含最增加I,玉米黃素與激發(fā)態(tài)的葉綠素作用，

從而耗散其激發(fā)能，保護(hù)光合機(jī)構(gòu)免受過量光能破壞.

③進(jìn)行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需求。光呼吸可以防止強(qiáng)光和C02虧缺條件下

發(fā)生光抑制。

【跟蹤訓(xùn)練】

1.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(zhǎng)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CO?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ATP

D.抑制光呼吸能大幅度提高光合作用強(qiáng)度

2.某研究小組測(cè)得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光（完全黑暗）后釋放

C02的速率。吸收或釋放C02的速率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖如右（吸收或釋放C02的速率

是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO2的量），回答下列問題：

(1)在光照條件下，圖形A+B+C的面積表示，該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位

面積葉片光合作用，其中圖形B的面積表示,從圖形C可

推測(cè)該植物存在另一個(gè)的途徑，CO2進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過_______的方式進(jìn)行的。

(2)在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形(填“A”或)的面積變小，

圖形(填“A”或"B”)

的面積增大，原因是。

3.(2021.山東，21)光照條件下，葉肉細(xì)胞中02與CO?競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合Cs，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CO?量表示，SoBS溶液

處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。

SoBS濃度(mg/L)0100200300400500600

光合作用強(qiáng)度

18.920.920.718.717.616.515.7

(COzumolm^s-1)

光呼吸強(qiáng)度

6.46.25.85.55.24.84.3

(CO2|nnolin_2-s-1)

(1)光呼吸中Cs與02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，CO?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CCh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o

(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)。

4.(2023?江蘇揚(yáng)州高郵市模擬預(yù)測(cè))夏季，植物經(jīng)常受到高溫和強(qiáng)光的雙重脅迫。研究發(fā)現(xiàn):

當(dāng)光照過強(qiáng)，植物吸收的光能超過其所需要時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光合速率下降，這種現(xiàn)象稱為光抑制。

有關(guān)光抑制的機(jī)制，一般認(rèn)為：在強(qiáng)光下，一方面因NADP+不足使電子傳遞給Ch形成02%

另一方面會(huì)導(dǎo)致還原態(tài)電子積累，形成三線態(tài)葉綠素Fchl),3chi與02反應(yīng)生成單線'O2o07'

和1。2都非?；顫?，如不及時(shí)清除，會(huì)攻擊葉綠素和PSH反應(yīng)中心的Di蛋白，從而損傷光

合結(jié)構(gòu)。類胡蘿卜素可快速淬滅3chl,也可以直接清除Q2,起到保護(hù)葉綠體的作用。請(qǐng)回答

卜.列問題：

圖3Rubisco的催化的反應(yīng)

（1）根據(jù)圖1分析，PSII位于（細(xì)胞結(jié)構(gòu)）：請(qǐng)從光反應(yīng)和暗反應(yīng)物質(zhì)聯(lián)系的

角度，分析強(qiáng)光條件下NADP+不足的原因:。

（2）圖2是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某杏樹CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。Si?S5表示曲線與

橫鈾圍成的面積。造成圖2中"N段波動(dòng)的主要外界因素是。經(jīng)過這兩晝夜，該

杏樹仍正常生長(zhǎng)，則有機(jī)物的積累量在圖示（填字母）時(shí)刻達(dá)到最大值.圖中S2明

顯小于S4,造成這種情況的主要外界因素最可能是o

（3）光合作用中的Rubisc。詼?zhǔn)且粋€(gè)雙功能酶，在光下，它既能催化Cs與C02的叛化反應(yīng)進(jìn)行

光合作用，又能催化C5與的加氧反應(yīng)進(jìn)行光呼吸（如圖3）?？⒒图友踝饔玫南鄬?duì)速率完

全取決于CO2和02的相對(duì)濃度。研究發(fā)現(xiàn)，光呼吸也能對(duì)光合器官起保護(hù)作用，避免產(chǎn)生

光抑制，請(qǐng)根據(jù)圖3分析原因：。

3.（2022?山東，21）強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用吊:，過剩的光能可導(dǎo)

致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油英素內(nèi)酯(BR)對(duì)光抑制的影響機(jī)制，

將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合

成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強(qiáng)光照射，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

分組處理

甲清水

乙BR

丙BR+L

(I)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細(xì)胞中的色素時(shí)，隨層析液在濾

紙上擴(kuò)散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是。

(2)強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)到一定速率后不再增加，但氧氣的產(chǎn)生

速率繼續(xù)增加。蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加，可能的原因有、

_______________________(答出2種原因即可)；氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是

__________________________________________________________________________C

(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制_______(填“增強(qiáng)”或“減弱”)；乙組

與丙組相比，說明BR可能通過_______________________發(fā)揮作用。

第三單元

解惑練3光系統(tǒng)及電子傳遞鏈

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)【主要是介導(dǎo)NADPH的

產(chǎn)生。

2.電子（e）經(jīng)過電子傳遞鏈：質(zhì)體醍一細(xì)胞色素b6f復(fù)合體一質(zhì)體藍(lán)素一光系統(tǒng)I-鐵氧還

蛋白-NADPH。

3.電子傳遞過程是高電勢(shì)到低電勢(shì)（光系統(tǒng)II和【中的電子傳遞由于光能的作用，從而逆電

勢(shì)傳遞，這是一個(gè)吸能的過程），因此，電子傳遞過程中釋放能量，質(zhì)體醍利用這部分能量將

質(zhì)子（H+）逆濃度從類囊體的基質(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。當(dāng)然,

光系統(tǒng)II在類囊體的囊腔側(cè)進(jìn)行的水的光解產(chǎn)生質(zhì)子［H'）以及在類囊體的基質(zhì)側(cè)H+和

NADP'形成NADPH的過程，為建立質(zhì)子濃度（甩化學(xué)）梯度也有所貢獻(xiàn)。

4.類囊體膜對(duì)質(zhì)子是高度不通透的,因此,類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子只能通過ATP合成酶順

濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度流出的能量來合成ATPo

【跟蹤訓(xùn)練】

1.（2023?河北保定市高三模擬預(yù)測(cè)）下圖表示植物口I?肉細(xì)胞葉綠體的類囊體膜上發(fā)生的部分代

謝過程，其中運(yùn)輸H-的載體蛋白有兩種類型，從而實(shí)現(xiàn)H+在膜兩側(cè)間的穿梭。卜.列分析不

正確的是（）

A.圖中過程產(chǎn)生了02、ATP和NADPH等

B.H+可由葉綠體基質(zhì)進(jìn)入類囊體腔，該過程屬于主動(dòng)運(yùn)輸，但消耗的能量不是FhATP提供的

C.通過類囊體膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+的兩種機(jī)制不相同

D.據(jù)圖分析，02產(chǎn)生后獷散到細(xì)胞外共需要穿過3層生物膜

2.（2021?湖南，18）圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光

反應(yīng)過程的簡(jiǎn)化示意圖。回答下列問題：

基類囊內(nèi)外

粒體膜膜膜

圖a

H，

AD；ATn

圖b注：e-表示電子。

（1）圖b表示圖a中的結(jié)構(gòu).膜上發(fā)牛的光反應(yīng)過程將水分解成Oa、H'和e，光能

轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為和ATP中活躍的化學(xué)能。若C0?濃度降低，暗反應(yīng)速率減

慢，葉綠體中電子受體NADP+減少，則圖b中電子傳遞速率會(huì)（填“加快”或“減

慢”）。

（2）為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整

性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用Fecy或DCIP替代NADP+為電子受體，以相

對(duì)放氧量表示光反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。

葉綠體類型

理對(duì)值\訃卜綠體葉綠體B：雙層葉綠體C：雙層葉綠體D：所有

A：雙層膜膜局部受損，類膜瓦解，類囊體膜結(jié)構(gòu)解體破裂

結(jié)構(gòu)完整囊體略有損傷松散但未斷裂成顆粒或片段

項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)一：以Fecy為電

100167.0425.1281.3

子受體時(shí)的放氧量

實(shí)驗(yàn)二：以DCIP為電

100106.7471.1109.6

子受體時(shí)的放氧量

注：Fccy具有親水性，DC1P具有親脂性。

據(jù)此分析：

①葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以（填“Fecy”或

“DCIP”）為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是

②該實(shí)驗(yàn)中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，

更有利于,從而提高光反應(yīng)速率。

③以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對(duì)值分別

為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋：

3.下圖為類囊體薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)示意圖，PSI和PSn分別是光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)n,是

葉綠素和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合體，能吸收利用光能進(jìn)行電子的傳遞。PQ、CytbLPC是傳遞電

子的蛋白質(zhì)，其中PQ在傳遞電了?的同時(shí)能將H+運(yùn)輸?shù)筋惸殷w腔中。圖中實(shí)線為電子的傳遞

過程，虛線為H+的運(yùn)輸過程。ATP合成酶由CFo和CB兩部分組成，在進(jìn)行H+順濃度梯度

運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)催化ATP的合成。請(qǐng)回答下列問題：

3H'

(1)分析圖中電子傳遞的整個(gè)過程可知，最初提供電子的物質(zhì)為,最終接受電子

的物質(zhì)為O

(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣被用于有氧呼吸，且在(場(chǎng)所)被消耗。圖中用于暗反應(yīng)

的物質(zhì)是.

⑶合成ATP依賴干類囊體薄膜兩側(cè)的H+濃度差,圖口使膜兩側(cè)H+濃度差增加的過程有

(4)由圖可見，光反應(yīng)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，完成了光能轉(zhuǎn)變成能，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成

能的過程。

第三單元

課時(shí)練1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一、選擇題

I.（2023?江蘇蘇北四市高三期末）下列關(guān)于酹的敘述，正確的是（）

A.酶的基本組成單位是狗基酸

B.酶催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)空間結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變

C.能催化的實(shí)質(zhì)是提供化學(xué)反應(yīng)的活化能

D.酶促反應(yīng)速率與酶濃度、底物濃度、溫度和pH等有關(guān)

2.下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速率（或生成物）變化。下列有關(guān)敘述中，不正確的

是（)

&

E

)

后

S

蓉

金

圈

反應(yīng)時(shí)間

①

②

°反應(yīng)時(shí)間

③

A.圖①虛線表示增加晦濃度，其他條件不變時(shí)，反應(yīng)速率與底物濃度的關(guān)系

B.圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系

C.圖③不能表示在反應(yīng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系

D.若圖②中的實(shí)線表示Fe3+的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率

3.反應(yīng)底物從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需的能量稱為活化能。如圖為蔗糖水解反應(yīng)能量變化的

示意圖，已知H+能催化蔗糖水解。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）

A.E和&表示活化能，X表示果糖和葡萄糖

B.FT降低的化學(xué)反應(yīng)活化能的值等于（以一鼠）

C.蔗糖酶使（及一的值增大，反應(yīng)結(jié)束后X增多

D.升高溫度可通過改變酣的結(jié)構(gòu)而影響酶促反應(yīng)速率

4.（2023?北京海淀區(qū)高三模擬）乳糖合成酶含有（X、0兩個(gè)亞基，亞基a單獨(dú)存在時(shí)不能催化

乳糖的合成，但能催化半乳糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白；當(dāng)亞基a與0結(jié)合后，才能催化乳

糖的形成。下列說法正確的是（）

A.乳糖合成酶催化乳糖合成時(shí)不會(huì)產(chǎn)生水

B.亞基a作為酶和乳糖合成酶均具有專一性

C.亞基a能為半乳糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合提供能量

D.亞基a與p結(jié)合不會(huì)改變其空間結(jié)構(gòu)

5.唾液淀粉酶可催化淀粉水解成麥芽糖，有利于食物的吸收。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.唾液腺細(xì)胞一般以胞吐的方式釋放唾液淀粉酶

B.唾液淀粉酶進(jìn)入胃后不能繼續(xù)催化淀粉水解

C.可用斐林試劑檢測(cè)淀粉是否水解及水解程度

D.唾液淀粉酶通過提供能量加快淀粉的水解速率

6.（2023?吉林通化高三檢測(cè)）農(nóng)科所通過實(shí)驗(yàn)研究了溫度對(duì)其飼養(yǎng)的某種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物腸道內(nèi)各種

消化能活力的影響，得到下圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果的分析，正確的是（）

三

、2

*n

白

蛋

u酶

共352

避30

淀

251-R粉醉

臺(tái)w

脂

20肪前

1避

罌15

金

，150

也

避5(

一D

、

一()

相1()152025303540455055

溫度汽

A.該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，但實(shí)驗(yàn)過程中pH、消化酶量均可影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

B.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在適宜溫度下保存提取到的消化酶，40°C最適宜

C.該動(dòng)物的最佳飼養(yǎng)條件為：溫度控制在35c?40C、多飼喂淀粉類飼料

D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先將各種消化酶液和底物混合，再置于對(duì)應(yīng)組溫度環(huán)境中放置一段時(shí)間

7.如圖是某課外活動(dòng)小組探究pH對(duì)淀粉酶活性影響時(shí)繪制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖（實(shí)驗(yàn)中用鹽酸創(chuàng)

設(shè)酸性條件，鹽酸能催化淀粉水解）。下列有關(guān)敘述正確的是（）

始出

淀粉初

二

備

曝

臭

盛

115

;

pH

113

91

57

3

1

0

H

液的p

組混合

調(diào)節(jié)各

合后再

溶液混

淀粉前

淀粉與

A.將

同