光呼吸及C與C植物試題強化

1、光呼吸及C3植物和C4植物的補充1.1.光呼吸是進行光合作用的細胞在光照和 02/C0 2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， 借助葉綠體、線粒體等多種細胞器共同完成的消耗能量的反應。 請回答下列問題。（1）Rubisco酶既能催化C5和C02反應，又能催化C5和02反應，可以推測02/C0 2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， 葉片氣孔大量關閉，勺供應量減少，植物可通過光呼吸為光合作用提供的物質為 （3） 據(jù)圖可知，光呼吸和光合作用都能利用的物質是

2、 ，光合作用利用該物質的場所 ，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吸稱為“暗呼吸”，從反應條件來講光呼吸與暗呼吸的不同是。II.科學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，導致A、B兩點植物C02吸收速度相等的外界因素是點的總光合作用速率 （“>”“<”或“ =”）B點的總光合作用速率(2) 在15 C, 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，并且需要光反應提

3、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，光反應轉換的能量超過暗反應的需要，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) 從能量代謝的角度看，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：葉肉細胞的葉體維菅束鞘細胞的葉綠休(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的物質有。 PEF酶與C0的親和力是Rubisco酶的 60倍，而馬

4、鈴薯沒有C4生成這一途徑，則玉米和馬鈴薯在炎熱夏天的中午，兩種植物細胞內(nèi)G含量的變化及差異是 。(3) 要探明CO中的C在光合作用中的轉化過程，采用的方法是。(4) 施有機肥能有效促進玉米生長，其原理是有機肥經(jīng)分解后可為光合作用提供 O(5) 玉米有氧呼吸過程中也有丙酮酸產(chǎn)生， 該物質可在中被徹底分解。(6) 有科學家擬利用植物體細胞雜交技術培育“玉米 -馬鈴薯”，可用作為誘導劑來誘導細胞融合。4圖甲為菠蘿葉肉細胞內(nèi)的部分代謝示意圖，其以氣孔白天關閉，晚上開放的 特殊方式適應干旱環(huán)境。C02(1) 圖甲所示，PER OAA RuBR PGA C為菠蘿葉肉細胞內(nèi)的部分相關代謝物質，能參與CO固定

5、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，結果如下表所示溫度/C51020253035光照條件下CO吸收速率/ (mg.h-1)11.83.23.73.531黑暗條件下CO釋放速率/ (mg. h-)0.50.7512.333.5溫度在2530C間光合作用制造的有機物總量逐漸(增加/減少)。假設細胞呼吸晝夜不變，植物在30E時，一晝夜中給植物光照14h，則一晝夜凈吸收CO的量為 mg o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

6、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能力。同一植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是 5 下圖甲是某植物的光合速率與光照強度、 CO濃度和溫度之間的關系，圖乙是 仙人掌固定CO的過程圖。請回答下列問題：»»此三(1) 甲圖中與其他兩條曲線均互為對照的是曲線 ，曲線U中，當光照強度達到B點后，影響光合速率的主要外界因素為 。(2) 若保持C點的光照強度，突然將植株由曲線川的培養(yǎng)環(huán)境轉移到曲線U的環(huán)境中培養(yǎng)。此時受到影響的主要是 段，短時間內(nèi)葉綠體基質中(物質)的含量會增加。(3

7、) 仙人掌的氣孔在夜間張開，CO進入葉中被固定在一種碳四化合物中，白天氣孔關閉，有光時由碳四化合物釋放 CO進行卡爾文循環(huán)，并合成C3糖(卡爾文 循環(huán)中所直接制造出來的碳水化合物是 C3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CO的特殊途徑對適應干旱 條件有何重要意義?原因是(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,（答秦（除注明外，每空分，共11分）1 c 1）®«（2）匚5 coaq e）qin録休基質 線粒侔（幣粒休基質（4 ）光呼吸霹要光.而暗呼吸有光或無光均可（2分）LL （溫度和光照強度<（2 ） 0.12.

8、（1葉綠體的基質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（2） PEP/磷酸烯醇式丙酮酸、G（1個1分，有錯不得分）都減少（1分），后者降幅更大（1分） （3）同位素標記法/同位素示蹤法（4） CO2（1分）和礦質元素/無機鹽（1分）（5）線粒體基質（只答 線粒體 得1分，只答基質不得分）（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

9、知，能固定CQ的物質有PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和G。在炎熱夏天的中午，葉片氣孔關閉，葉肉細胞吸入的CO2減少， 細胞內(nèi)生成的C3含量減少，所以兩種植物細胞內(nèi)Q含量都減少，但由于玉米細胞中的PEP酶與CO2的親和力強，在低濃度的CO2環(huán)境中依然可以固定 CO生成一定量的C3,所以玉米比 馬鈴薯的降幅小。（3）要探明CO2中的C在光合作用中的轉化過程，采用的方法是同位素標記法或同位素示蹤法。（4）由于有機肥經(jīng)分解后可為光合作用提供CO2和礦質元素（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，在線粒體基質中被徹底氧化分解為CO。 （6）植物體細胞雜交技術中，常用的

10、誘導劑是聚乙二醇（PEG ?？键c：本題考查了光合作用、 細胞呼吸以及植物體細胞雜交技術等知識點，意在考查學生對相關知識要點的理解能力以及能否運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力。4.（除特殊標出外，每空 1分，共11分）（1） PEP RuBP（缺一不得分）（2分） 丙 酮酸（2） 細胞質基質、線粒體基質夜間菠蘿細胞合成蘋果酸；夜間細胞呼吸產(chǎn)生CO2形成H2CO3 （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

11、化碳與 PEP結合，生成OAA 白天二氧化碳可以與 RuBP結合生成PGA因此參與固定二氧化碳的物質有 PEP RuBF；由于 圖中的蘋果酸可以轉變成 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：細胞質基質中蘋果酸可以分解成二 氧化碳，線粒體基質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增多，從圖中可以看出，夜間菠蘿細胞合成蘋果酸，另一方面，夜間細胞呼吸產(chǎn)生CQ形成H2CO。（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 =凈光合速率+呼吸速率=3.7+2.3=6 , 30C時

12、，光合作用利用的二氧化碳量 =3.5+3=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6.5 X 14=91 （ mg，一晝夜呼吸作用釋放的二氧化碳量為3 X 24=72 （mg），因此一晝夜凈吸收的二氧化碳量為：91 72=19（mg）。由于植物在弱光條件下，分離出的色素帶中，下面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：本題考查光合作用和呼吸作用的有關知識, 意在考查考生

13、識圖能力和理解所學知識的 要點, 把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點,通過比較、 分析與綜合等方 法對某些生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結論；理論聯(lián)系實際, 綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。5. .1 . (1)n 溫度(2)暗反應 H 和ATP(3) 葉綠體基質白天干旱條件下，仙人掌氣孔關閉，CO2的來源不足，這種特殊的 CO2固定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,細胞器內(nèi)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n符 合要求。比較曲線川和n可知，當光照強度達到飽和點后，因CQ過量，升高溫度可提高光合速率，說明B點后影響光合作用速率的主要外界因素應為溫度。(2) 光反應需要的酶較少,主要受光照強度的影響,暗反應是一系列的酶促反應,受溫度 的影響較大。若保持c點的光照強度，突然將植株由曲線川的培養(yǎng)環(huán)境轉移到曲線n的