
2、注重理論聯(lián)系實際,高三生物的考試并不僅僅是考概念,學會知識的遷移非常重要,并要靈活運用課本上的知識。不過特別強調了從圖表、圖形提取信息的能力。歷年高考試題,圖表題都占有比較大的比例。那些圖表題雖不是教材中的原圖,但它源于教材而又高于教材,是對教材內容和圖表的變換、深化、拓展,使之成了考查學生讀圖能力、綜合分析能力、圖文轉換能力的有效途徑。
3、一輪復習基礎知識的同時,還要重點“攻堅”,突出對重點和難點知識的理解和掌握。這部分知識通常都是學生難于理解的內容,做題時容易出錯的地方。分析近幾年的高考生物試題,重點其實就是可拉開距離的重要知識點。
4、學而不思則罔,思而不學則殆。這一點對高三生物一輪復習很重要。尤其是對于錯題。錯題整理不是把錯題抄一遍。也不是所有的錯題都需要整理。
第11講 細胞代謝的綜合分析
(模擬精練+真題演練)
1.(2023歷城模擬)某同學搜索“水果酵素”得到下面的信息:①酵素本義是酶的別稱。②《酵素產(chǎn)品分類導則》中將酵素定義為:以動物、植物、菌類等為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性的產(chǎn)品。③把水果小塊和水按比例放入容器,密封,注意容器內留下20%空間,置于陰涼處6個月后,過濾得到的濾液即為“酵素”。下列有關敘述合理的是( )
A.由于水果酵素富含蛋白酶、脂肪酶,因此酵素被人體吸收后具有減肥功能
B.發(fā)酵前需要對蔬果進行煮沸消毒,確保發(fā)酵過程無雜菌污染
C.將酵素添加進洗衣粉中配合沸水浸泡,可以幫助分解衣物上的油漬
D.“酵素”在生物體中具有降低反應的活化能的作用
【答案】D
【分析】酵素本義是酶的別稱,是大分子物質,不能被人體細胞直接吸收,酵素進入消化道后會被消化酶水解,失去活性,無法起到減肥的作用,A項不合理;發(fā)酵過程中利用的是附著的天然菌種,若發(fā)酵前對蔬果進行煮沸消毒,將不能發(fā)酵,B項不合理;沸水可以使酵素和洗衣粉中的活性物質失活,會降低洗滌效果,C項不合理;酵素本義是酶的別稱,酶的作用機理是降低化學反應的活化能,因此“酵素”在生物體中具有降低反應的活化能的作用,D項合理。
2.(2023雨花模擬)如圖為乳糖酶催化乳糖水解的兩個實驗結果,除自變量和圖中條件外,其他實驗條件均設置為最適條件。下列有關敘述錯誤的是( )
實驗1 實驗2
A.若增大實驗1的酶濃度,相對反應速率增大
B.若繼續(xù)增大實驗2的酶濃度,相對反應速率不能繼續(xù)增大
C.若繼續(xù)增大實驗1的乳糖濃度,相對反應速率將維持最大值基本不變
D.若降低兩個實驗的反應溫度,相對反應速率都將降低
【答案】B
【分析】最終限制實驗1酶促反應速率的因素是酶的濃度,若增大實驗1的酶濃度,相對反應速率增大,A項正確;若繼續(xù)增大實驗2的酶濃度,相對反應速率可能不再增大,也可能繼續(xù)增大,因為乳糖濃度是不確定的,B項錯誤;最終限制實驗1酶促反應速率的因素是酶的濃度,若繼續(xù)增大實驗1的乳糖濃度,相對反應速率將不變,C項正確;根據(jù)題意,兩個實驗都處于最適條件(最適溫度和最適pH)下,所以若降低兩個實驗的反應溫度,酶的活性下降,相對反應速率都將降低,D項正確。
3.某研究小組利用α-淀粉酶與淀粉溶液探究溫度對酶活性的影響時,使用二硝基水楊酸法檢測還原糖含量,各組實驗結果如表所示。下列相關敘述正確的是( )
注:OD540nm值代表在波長540 nm的光下測量該酶促反應生成的有色物質的吸光度值。在一定范圍內,吸光度值與還原糖的量成正比關系。
A.實驗組1和6的OD540nm值較低,原因是酶的空間結構發(fā)生改變
B.檢測溶液的OD540nm值時,實驗組的數(shù)據(jù)需要與空白對照組比較
C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,α-淀粉酶的最適溫度在35~65 ℃之間
D.為保證淀粉和淀粉酶的充分反應,需在反應液中添加ATP
【答案】B
【分析】實驗組1的OD540nm值較低,原因是低溫抑制酶的活性,實驗組6的OD540nm值較低,原因是高溫使酶的空間結構發(fā)生改變,酶失活,A項錯誤;該實驗探究溫度對酶活性的影響,根據(jù)對照原則,檢測溶液的OD540nm值時,實驗組的數(shù)據(jù)需要與空白對照組比較,B項正確;酶在最適溫度時活性最高,低于或高于最適溫度,其活性都降低,由溫度影響酶的活性曲線可知,α-淀粉酶的最適溫度在45~85 ℃之間,C項錯誤;淀粉酶水解淀粉不需要消耗能量,不需要在反應液中添加ATP,D項錯誤。
4.(2022保定二模)某實驗小組欲探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響,分別量取等量、pH不同的緩沖液于試管中,其他條件相同且適宜,利用新鮮肝臟研磨液、H2O2溶液、注射器等進行實驗,記錄并計算氣體產(chǎn)生的平均速率,結果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.實驗需要將肝臟研磨液和H2O2溶液混合后再加入pH不同的緩沖液中進行測定
B.pH由5到7時氣體產(chǎn)生速率上升較快,與pH為5~7時酶活性升高較快有關
C.由圖示實驗結果可知,過氧化氫酶需要在最適pH條件下保存
D.由圖示結果推測,將某一試管中的pH由13調至7時,過氧化氫酶的活性會持續(xù)升高
【答案】B
【分析】實驗需要先將每組的肝臟研磨液和H2O2溶液調至相同pH后,然后再混合,并將不同組設置不同的pH進行實驗,A項錯誤;pH由5到7時氣體產(chǎn)生速率上升較快,與pH為5~7時酶活性升高較快有關,B項正確;該實驗是探究不同pH對過氧化氫酶活性的影響,不能說明過氧化氫酶需要在最適pH條件下保存,C項錯誤;據(jù)圖可知,在pH為13時,平均反應速率為0,說明酶變性失活,則將某一試管的pH由13調至7時,過氧化氫酶的活性不變,D項錯誤。
6.(2023屆雅禮中學月考)維生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料,而TPP則是丙酮酸脫氫酶發(fā)揮作用的必需成分。在有氧條件下,丙酮酸在丙酮酸脫氫酶的催化下分解。下列有關敘述正確的是( )
A.丙酮酸脫氫酶主要在細胞質基質中發(fā)揮作用
B.丙酮酸脫氫酶催化的反應過程中能產(chǎn)生大量的ATP
C.維生素B1缺乏直接導致細胞呼吸第一階段反應速率降低
D.在有氧條件下,TPP合成不足可導致細胞的能量供應不足
【答案】D
【分析】在有氧條件下,丙酮酸在丙酮酸脫氫酶的催化下分解,說明丙酮酸脫氫酶是在線粒體內發(fā)揮作用的,A項錯誤;丙酮酸脫氫酶催化的反應是產(chǎn)生乙酰CA、NADH,不會產(chǎn)生大量ATP,產(chǎn)生大量ATP的過程是三羧酸循環(huán),B項錯誤;由題可知,維生素B1缺乏導致TPP減少,TPP減少導致丙酮酸脫氫酶發(fā)揮作用減弱,但丙酮酸脫氫酶發(fā)揮作用不是細胞呼吸第一階段,C項錯誤;TPP合成不足導致丙酮酸脫氫酶發(fā)揮作用減弱,即有氧呼吸減弱,所以在有氧條件下細胞的能力供應不足,D項正確。
7.(2022石家莊模擬)在酵母菌線粒體內,呼吸鏈由一系列按特定順序排列的結合蛋白質組成。鏈中每個成員,從前面的成員接受氫或電子,又傳遞給下一個成員,最后傳遞給氧。在電子傳遞的過程中,逐步釋放自由能,同時將其中部分能量,通過氧化磷酸化作用貯存在ATP分子中,具體過程如圖。下列說法錯誤的是( )
A.H+通過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的運輸會導致線粒體基質的pH升高
B.F1是載體蛋白,在線粒體內膜上只起運輸作用
C.在硝化細菌中,也有與酵母菌類似的電子傳遞系統(tǒng)
D.在分解脂肪時,通過該電子傳遞鏈消耗的氧將增加
【答案】B
【詳解】H+通過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的運輸會導致線粒體基質的H+減少從而使pH升高,A項正確;F1在線粒體內膜上既可充當載體蛋白起運輸作用,還可以充當酶來催化ATP的合成,B項錯誤;硝化細菌也進行有氧呼吸,故也有與酵母菌類似的電子傳遞系統(tǒng),C項正確;在分解脂肪時,由于脂肪的H含量比糖類高,故通過該電子傳遞鏈消耗的氧將增加,D項正確。
8.(2023春·廣東揭陽·高一??几傎悾┯衩坠潭–O2的能力比小麥強70倍。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C4植物(如玉米)特有的固定CO2的關鍵酶??蒲腥藛T將玉米的PEPC基因導入小麥中,獲得轉基因小麥以提高小麥產(chǎn)量。為探究轉基因小麥固定CO2的能力,研究人員將轉基因小麥和普通小麥分別放置在相同的密閉小室中,給予充足的光照,利用紅外測量儀每隔5 min測定小室中的CO2濃度,結果如上圖所示。下列有關敘述錯誤的是( )
A.PEPC能降低固定CO2反應所需的活化能
B.圖中屬于轉基因小麥變化曲線的是Ⅱ
C.圖中CO2濃度保持不變時植物的光合速率等于呼吸速率
D.突然降低光照強度,短時間內細胞中ADP和C5的含量均降低
【答案】D
【詳解】酶能降低化學反應所需的活化能,故PEPC能降低固定CO2反應所需的活化能,A項正確;由圖可知,Ⅱ曲線代表的植物利用低濃度CO2的能力更強,故Ⅱ是轉基因小麥,B項正確;植物的光合速率等于呼吸速率時,表現(xiàn)為既不從外界吸收CO2,也不釋放CO2到外界,因此密閉小室中CO2濃度保持不變,C項正確;突然降低光照強度,短時間內光反應產(chǎn)生NADPH和ATP速率降低,ADP含量增加,C3還原速率下降,產(chǎn)生的C5減少,C3合成速率不變,即C5消耗速率不變,C5含量降低,D項錯誤。
9..(2023廣豐開學模擬)如圖表示不同CO2濃度和光照強度對某植物光合作用影響的實驗結果,其中甲組處于高CO2濃度下,乙組處于大氣CO2濃度下。不考慮CO2濃度和光照強度對細胞呼吸的影響,下列敘述錯誤的是( )
A.光照強度為100 μml·m-2·s-1時,甲、乙兩組植物主要釋放的氣體相同
B.圖中兩條曲線之間的豎直距離可表示甲、乙兩組植物總光合速率的差值
C.由實驗結果可知,CO2濃度較高時會抑制該植物的光合作用
D.光照強度為500 μml·m-2·s-1時乙組植物暗反應消耗C3的速率快于光照強度為200 μml·m-2·s-1時
【答案】A
【分析】光照強度為100 μml·m-2·s-1時,甲組植物的呼吸速率大于光合速率,主要釋放CO2,乙組植物的呼吸速率小于光合速率,主要釋放O2,A項錯誤;圖中兩條曲線之間的垂直距離反映的是甲、乙兩組植物凈光合速率的差值,由圖可知,甲、乙兩組植物的呼吸速率相等,所以圖中兩條曲線之間的豎直距離可表示甲、乙兩組植物總光合速率的差值,B項正確;由圖可知,實驗過程中乙組植物的凈光合速率一直高于甲組植物,說明高CO2濃度能抑制該植物的光合作用,C項正確;與光照強度為200 μml·m-2·s-1相比,光照強度為500 μml·m-2·s-1時乙組植物光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH更多,暗反應消耗C3的速率更快,D項正確。
10.(2022濰坊模擬)在玻璃溫室中,研究小組分別用三種單色光對某種綠葉蔬菜進行補充光源(補光)實驗,結果如圖所示。補光的光強度為150 μml·m-2·s-1,補光時間為7:00~10:00,溫度適宜。下列敘述正確的是( )
A.給植株補充580 nm光源,對該植株的生長有促進作用
B.若680 nm補光后植株的光合色素增加,則光飽和點將下降
C.在補光實驗時間內,450 nm補光組從溫室中吸收的CO2總量比對照組多
D.若450 nm補光組在9:00時突然停止補光,則植株中的C5含量增大
【答案】C
【詳解】與對照組相比,給植株補充580 nm光源時植株吸收CO2的速率降低,說明此光源對該植株的生長有抑制作用,A項錯誤;若680 nm補光后植株的光合色素增加,則植物吸收光能的能力增強,會使光飽和點增大,B項錯誤;在補光實驗時間內,450 nm補光組的CO2吸收速率始終大于對照組的,因此吸收的CO2總量比對照組多,C項正確;若450 nm補光組在9:00時突然停止補光,會使光反應速率降低,合成的ATP和NADPH減少,C3的還原速率減慢,而短時間內CO2的固定不變,會導致短期內植株葉綠體內C5含量減少,D項錯誤。
11.(2023南京模擬)某實驗小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片,在適宜條件下探究NaHCO3溶液濃度對光合作用強度的影響,結果如圖。下列說法正確的是( )
A.葉圓片上浮情況只與光合作用強度有關,與細胞呼吸強度無關
B.②~⑤組幼葉圓片上浮的速度比成熟葉圓片上浮的速度快
C.若適當加大光照強度,⑥⑦組的葉圓片也會上浮
D.取葉圓片時應避開大的葉脈,以減少無關變量對實驗的干擾
【答案】D
【詳解】葉圓片的沉浮于取決于光合作用和細胞呼吸導致的氣體是否在細胞間積累,即表示凈光合速率,因此葉圓片上浮情況與光合作用強度和細胞呼吸強度都有關,A項錯誤;上浮時間越短,光合速率越強,據(jù)圖可知,②~⑤組幼葉圓片上浮時間大于成熟葉圓片,說明②~⑤組幼葉圓片光合作用較弱,葉圓片上浮的速度較慢,B項錯誤;⑥⑦組葉圓片不上浮的原因是NaHCO3溶液過高,導致細胞滲透失水過多而死亡,因此若適當加大光照強度,⑥⑦組的葉圓片已死亡,不會上浮,C項錯誤;葉脈上沒有葉綠體,葉綠體都在葉面上,不避開主脈的話會影響實驗結果,因此取葉圓片時應避開大的葉脈,以減少無關變量對實驗的干擾,D項正確。
12.(2023屆邵陽二中月考)西北農(nóng)林科技大學對某甜瓜品種進行“低溫鍛煉對冷脅迫下幼苗超氧化物歧化酶(SOD,該酶能減緩植株的衰老)活性與葉綠素含量的影響”實驗。設置了如下三組實驗:T1(晝夜15~10 ℃),T2(晝夜10~5 ℃)和CK(晝夜25~15 ℃)。低溫鍛煉10 d后,將三組幼苗同時進行低溫脅迫處理,測定各項生化指標,結果如下。下列相關分析不正確的是( )
A.低溫鍛煉不能防止甜瓜幼苗在冷脅迫下葉綠素的分解
B.在冷脅迫下,經(jīng)低溫鍛煉的處理組SOD活性逐漸下降,但仍高于未經(jīng)低溫鍛煉的CK組
C.幼苗經(jīng)過低溫鍛煉后使清除自由基的機制起作用,增強其對冷脅迫環(huán)境下的適應能力
D.未鍛煉的CK組冷脅迫后SOD活性降低是由于其空間結構發(fā)生了改變
【答案】D
【詳解】在低溫脅迫下,T1和T2組甜瓜幼苗細胞中葉綠素含量均低于CK組,說明低溫鍛煉不能防止甜瓜幼苗在冷脅迫下葉綠素的分解,A項正確;在冷脅迫下,經(jīng)低溫鍛煉的處理組SOD活性逐漸下降,但仍高于未經(jīng)低溫鍛煉的CK組,B項正確;由題干可知,SOD能減緩植株的衰老,幼苗經(jīng)過低溫鍛煉后,SOD活性提高,故低溫鍛煉可使清除自由基的機制起作用,增強其對冷脅迫環(huán)境下的適應能力,C項正確;低溫會使酶的活性降低,但空間結構不改變,故未鍛煉的CK組冷脅迫后SOD活性降低,不是其空間結構發(fā)生改變導致的,D項錯誤。
13.(2022煙臺模擬)科研人員對大棚種植的、發(fā)育良好的某植物在不同條件下測定其光合速率變化情況,調查時間為每天的8:30~14:00,連續(xù)調查了數(shù)天,記錄、分析了相關數(shù)據(jù),繪制了如圖所示曲線圖。以下說法正確的是( )
A.在該調查時段內,該植物晴天積累有機物總量最多的時刻為12點
B.從圖中A~B段可以看出,該植物凈光合速率為負值,可能與環(huán)境因素中溫度和光照強度有關
C.圖中C~D時段,植物體內有機物總量的變化情況是先增加后減少
D.J點時,該植物光合作用消耗的CO2量等于植物從外界吸收的CO2量
【答案】B
【詳解】在該調查時段內,當凈光合速率大于零時就存在有機物的積累,因此該植物晴天積累有機物總量在14:00時最多,A項錯誤;凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。從圖中A~B段可以看出,該植物凈光合速率為負值,這是由于光合作用強度小于細胞呼吸強度,可能與環(huán)境因素中光照強度(較弱)和溫度(較高)有關,B項正確;圖中C~D時段,凈光合速率先小于0,此時有機物總量減少,后凈光合速率大于0,則有機物又呈增加的趨勢,即植物體內有機物總量的變化情況為先減少后增加,C項錯誤;J點時,植物凈光合速率為0,表明此時的光合速率等于呼吸速率,即植物光合作用消耗的CO2全部來自植物體內,不需要從外界吸收CO2,D項錯誤。
14.(2023春·四川·高一統(tǒng)考學業(yè)考試)自然界的植物豐富多樣,對環(huán)境的適應各有差異,自卡爾文發(fā)現(xiàn)光合作用中碳元素的行蹤后,又有科學家發(fā)現(xiàn)碳元素行蹤的其他路徑。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖1是C3植物碳元素代謝途徑的示意圖。①、②、③、④代表的是物質,A、B、C、D代表的是生理過程,則①、④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,由于氣孔關閉造成________________
_______________________,從而不利于光合作用。
(3)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的酶比C3植物多一種________酶,該酶比Rubisc對CO2的親和力大且不與O2親和,具有該酶的植物更能適應___________的環(huán)境。
(4)由圖2可知,C4植物是在不同______進行CO2的固定,而CAM植物是在不同_____進行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途徑?_______(填
“能”或“不能”),可能的原因是________________________________________________________
__________。
【答案】(1) 氧氣 C5 有氧呼吸第二、三階段 C、D
(2) CO2不能進入葉片,同時引起O2在細胞內積累
(3) PEP羧化 低CO2濃度
(4) 細胞 時間 不能 沒有光照,光反應不能正常進行,無法為暗反應提供足夠ATP和NADPH
15.(2023春·重慶·高一重慶十八中??计谥校R鈴薯是中國五大主食之一,其營養(yǎng)價值高、適應力強、產(chǎn)量高,是全球第三大重要的糧食作物。為了探究便于其儲藏的有利條件,某研究小組利用馬鈴薯塊莖做了相應實驗,實驗結果如圖甲所示。在研究溫度對光合作用與細胞呼吸的影響時,在不同溫度下采用“半葉法”對馬鈴薯植株上葉片的光合速率進行測定,將A側遮光,B側照光,在適宜的光照強度下照射1小時后,分別在A、B兩側截取同等單位面積的葉片稱出干重(如圖乙),
實驗結果如下表所示(光合速率的單位為mg/h)。請據(jù)此回答下列問題:
(1)馬鈴薯植株中根細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是__________,馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是______,造成這種差異的直接原因是_______________________。
(2)由圖甲可知,在________________條件下更有利于儲藏馬鈴薯塊莖;與25 ℃相比,在3 ℃條件下光照對馬鈴薯塊莖細胞呼吸的促進作用較___(填“強”或“弱”)。
(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,與30 ℃相比,35 ℃時的總光合速率______(填“更強”“更弱”“不變”或“不確定”),理由是_______________________________________。
(4)晝夜不停地光照,在___℃時該馬鈴薯葉片生長的相對最快,判斷依據(jù)是________________________。
【答案】(1)酒精和CO2 乳酸 催化反應的酶的種類不同
低溫(3 ℃)、黑暗 強
(3) 不變 MB-MA表示總光合速率,兩者均為6.5 mg/h
(4) 25 MB減去實驗開始時的干重可表示其凈光合速率,不同溫度下,葉片在實驗開始時的干重相同,所以MB值越大,則凈光合速率就越大,葉片生長的速度相對就越快
【詳解】(1)(2)由圖甲可知,在低溫、黑暗條件下更有利于儲藏馬鈴薯塊莖;由圖甲可知,3 ℃時黑暗條件下與光照條件下呼吸速率差值比25 ℃時大,即在3 ℃條件下光照對馬鈴薯塊莖細胞呼吸的促進作用較強。
(3)不同溫度下,葉片在實驗開始時的干重相同,設為a。其呼吸速率為a-MA,其凈光合速率為MB-a,則總光合速率=凈光合速率+呼吸速率= MB-a+ a-MA= MB-MA,35 ℃時的總光合速率為8-1.5=6.5 (mg/h),30 ℃時的總光合速率為8.5-2=6.5 (mg/h)。
(4)不同溫度下,葉片在實驗開始時的干重相同,設為a,其凈光合速率為MB-a,凈光合速率大小與MB成正比,所以MB值越大,凈光合速率就越大,葉片生長的速度相對就越快,故在25 ℃時該馬鈴薯葉片生長的相對最快。
1.(多選)(2022山東高考)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)線粒體內膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅動H+從線粒體基質移至內外膜間隙中,隨后H+經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒體基質時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關說法正確的是( )
A.4 ℃時線粒體內膜上的電子傳遞受阻
B.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多
C.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP導致線粒體內外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少
【答案】BCD
【詳解】與25 ℃時相比,4 ℃時耗氧量增加,有氧呼吸第三階段增強,故線粒體內膜上的電子傳遞過程未受阻,A項錯誤。與25 ℃時相比,短時間4 ℃處理,耗氧量較多,ATP生成量較少,說明4 ℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多,釋放的能量較多的用于產(chǎn)熱, B、C兩項正確。DNP可使H+不經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質中,會使線粒體內外膜間隙中H+濃度降低,ATP合成減少, D項正確。
2.(2021重慶高考)如圖為類囊體膜蛋白排列和光反應產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是( )
A.水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿過4層膜
B.NADP+與電子(e-)和質子(H+)結合形成NADPH
C.產(chǎn)生的ATP可用于暗反應及其他消耗能量的反應
D.電子(e-)的有序傳遞是完成光能轉換的重要環(huán)節(jié)
【答案】A
【詳解】水光解產(chǎn)生的O2的場所是葉綠體的類囊體膜上,若被有氧呼吸利用,其場所在線粒體內膜,O2從葉綠體類囊體膜開始,穿過葉綠體2層膜,然后進入同一細胞中的線粒體,經(jīng)過外膜后就到達了內膜,所以至少要穿過3層膜,A項錯誤;光反應中NADP+與電子(e-)和質子(H+)結合形成NADPH,提供給暗反應,B項正確;由圖可知,產(chǎn)生的ATP可用于暗反應以及核酸代謝、色素合成等其他消耗能量的反應,C項正確;電子(e-)的有序傳遞是完成光能轉換的重要環(huán)節(jié),D項正確。
3.(2022全國高考甲卷)根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同,可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?;卮鹣铝袉栴}。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應階段的產(chǎn)物是相同的,光反應階段的產(chǎn)物是 (答出3點即可)。
(2)正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?原因是 (答出1點即可)。
(3)干旱會導致氣孔開度減小,研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下,C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析,可能的原因是
【答案】(1)ATP、NADPH和O2
(2)自身呼吸需要消耗有機物或建造植物體結構需要有機物(答出1點即可)
(3)干旱導致植物氣孔開度減小,葉片吸收的CO2減少;C4植物的CO2補償點比C3植物的低,C4植物在較低CO2濃度下就能合成滿足自身生長所需的有機物(答案合理即可)
4.(2021山東高考)光照條件下,葉肉細胞中的 O2與 CO2 競爭性結合 C5,O2與 C5結合后經(jīng)一系列反應釋放 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 SBS 溶液,相應的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的 CO2量表示,SBS 溶液處理對葉片細胞呼吸的影響忽略不計。請回答下列問題。
(1)光呼吸中 C5與 O2 結合的反應發(fā)生在葉綠體的 中。正常進行光合作用的水稻,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 SBS 溶液相比,噴施 100 mg/L SBS 溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度 (填“高”或“低”),據(jù)表分析,原因是 。
(3)光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究 SBS 溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,據(jù)表分析,應在 mg/L 之間再設置多個濃度梯度進一步進行實驗。
【答案】基質 光照停止,產(chǎn)生的ATP、NADPH減少,暗反應消耗的C5減少,C5與O2結合增加,產(chǎn)生的CO2增多
(2)低 噴施SBS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,在更低的光照強度下,兩者即可相等
(3)100~300
【詳解】(1)C5位于葉綠體基質中,則O2與C5結合發(fā)生的場所在葉綠體基質中。突然停止光照,則光反應產(chǎn)生的ATP、NADPH減少,暗反應消耗的C5減少,C5與O2結合增加,產(chǎn)生的CO2增多。(2)葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度即為光飽和點,與對照組相比,噴施100 mg/L SBS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,在更低的光照強度下,兩者即可相等。(3)光呼吸會消耗有機物,但光呼吸會釋放CO2,補充光合作用的原料,適當抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量,由表可知,在 SBS溶液濃度為200 mg/L時光合作用強度與光呼吸強度差值最大,即光合產(chǎn)量最大,為了進一步探究SBS溶液的最適噴施濃度,應在100~300 mg/L之間再設置多個濃度梯度進一步進行實驗。
組別
1
2
3
4
5
6
溫度/℃
0
22
35
45
65
85
OD540nm
0.170
0.849
1.122
1.271
1.383
0.450
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