知識點4-細(xì)胞呼吸與光合作用

知識點4細(xì)胞呼吸與光合作用1.(2021·全國甲卷·T2)某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗,不可能得到的結(jié)果是 ()A.該菌在有氧條件下能夠繁殖B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2【解題指南】(1)本題關(guān)鍵信息:培養(yǎng)酵母菌,細(xì)胞呼吸條件。(2)解題思路:分析酵母菌的呼吸方式及產(chǎn)物,弄清楚細(xì)胞呼吸過程中每個階段發(fā)生的變化?！窘馕觥窟xB。本題考查有氧呼吸和無氧呼吸的過程及產(chǎn)物。酵母菌是兼性厭氧型真菌,在有氧和無氧條件下都能進行細(xì)胞呼吸,并且有氧呼吸第一階段和無氧呼吸第一階段的變化完全相同,都能夠產(chǎn)生丙酮酸,有氧呼吸的終產(chǎn)物是二氧化碳和水,無氧呼吸的終產(chǎn)物是乙醇(酒精)和二氧化碳。酵母菌在有氧條件下能夠進行有氧呼吸獲得較多能量進行繁殖,在無氧條件下可以通過無氧呼吸產(chǎn)生乙醇。2.(2021·山東等級考·T16)關(guān)于細(xì)胞中的H2O和O2,下列說法正確的是 ()A.由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生B.有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC.植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用D.光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2O【解析】選A、B、D。葡萄糖是單糖,通過脫水縮合形成多糖的過程有H2O生成,A正確;有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H],所以一定消耗H2O,B正確;有些植物細(xì)胞含有過氧化氫酶(例如土豆),可以分解過氧化氫生成O2,因此植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2不一定只來自光合作用,C錯誤;光反應(yīng)階段H2O的分解產(chǎn)生O2,所以光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2O,D正確?！疽族e警示】(1)對生物課本涉及到的植物體的代謝類型掌握不全面,誤認(rèn)為光合作用是植物產(chǎn)生O2的唯一途徑。(2)不能準(zhǔn)確寫出有氧呼吸三個階段的反應(yīng)物和產(chǎn)物。3.(2021·河北選擇考·T5)關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述,錯誤的是 ()A.細(xì)胞凋亡過程中不需要新合成蛋白質(zhì)B.清除細(xì)胞內(nèi)過多的自由基有助于延緩細(xì)胞衰老C.紫外線照射導(dǎo)致的DNA損傷是皮膚癌發(fā)生的原因之一D.已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性【解析】選A。本題考查的是細(xì)胞生命歷程的知識。細(xì)胞凋亡是由基因控制的細(xì)胞編程性死亡。此過程中與細(xì)胞凋亡有關(guān)的基因進行表達(dá)形成新的蛋白質(zhì),A錯誤;細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說中提到自由基會攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子致使細(xì)胞衰老,B正確;紫外線屬于物理致癌因子,會誘發(fā)皮膚癌,C正確;克隆羊多莉是將乳腺細(xì)胞的核移植到去核卵細(xì)胞中培育的,說明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,D正確。4.(2021·河北選擇考·T14)《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡萄的方法(如圖)。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫(充入氮氣替換部分空氣),延長了果蔬保鮮時間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是 ()A.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解B.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧氣參與的第一、二階段正常進行,第三階段受到抑制C.氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性D.氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時清除乙烯,可延長果蔬保鮮時間【解析】選A、C、D。本題主要考查細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用。延坑和氣調(diào)冷藏庫中，溫度和氧氣含量都比較低，酶的活性比較低，影響有氧呼吸的三個階段，使細(xì)胞呼吸較弱，減少有機物分解，即減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解，A、C正確，B錯誤。乙烯可以促進果蔬進一步成熟，而過度成熟則會導(dǎo)致果蔬儲存時間縮短，所以置換掉一部分空氣帶走一部分乙烯，可以減少乙烯催熟的影響，達(dá)到延長時間保存，D正確。5.(2021·廣東選擇考·T9)秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料,生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的是 ()A.培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布D.實驗中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量【解析】選D。本題以探究酵母菌細(xì)胞呼吸為載體,考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實驗以及觀察線粒體的實驗。酸性重鉻酸鉀與乙醇混合變成灰綠色,因此加入重鉻酸鉀和濃硫酸才可以檢測乙醇的生成,且應(yīng)該定期從甲瓶中取樣進行檢測,A錯誤;CO2通入溴麝香草酚藍(lán)水溶液中,顏色變化為藍(lán)→綠→黃,B錯誤;觀察線粒體時需要用健那綠染液進行染色,C錯誤;乙醇的最大產(chǎn)量與容器中的葡萄糖量有關(guān),與酵母菌數(shù)量無關(guān),D正確。6.(2021·廣東選擇考·T12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是 ()A.Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合【解析】選D。本題以CO2固定中的酶Rubisco為載體,主要考查光合作用的暗反應(yīng)。根據(jù)題意可知,C5和CO2形成C3的反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中發(fā)生的,A錯誤;根據(jù)題意只知道Rubisco的作用,并不清楚Rubisco激活的條件,其實Rubisco是需要光激活的,B錯誤;CO2的固定過程不需要ATP提供能量,C3的還原才需要ATP提供能量,C錯誤;Rubisco催化C5和CO2形成C3,D正確。7.(2021·廣東選擇考·T15)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b),進而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下,下列敘述錯誤的是 ()A.t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B.t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大【解題指南】(1)由圖中可獲得的信息:t1突變體的葉綠體分布在朝向光源一側(cè),受光面積大,因此能獲得更多的光照。(2)明確實驗設(shè)計中的無關(guān)變量,無關(guān)變量相同,不是引起因變量變化的原因?！窘馕觥窟xD。本題以葉綠體在葉肉細(xì)胞中分布位置不同的突變體t1和t2為載體,主要考查影響光合速率的因素。根據(jù)題意可知,t1的葉綠體相對受光面積大于t2,因此,t1在較小的光照強度下就能達(dá)到光補償點和光飽和點,A、B正確。根據(jù)題干信息“葉綠素含量及其他性狀基本一致”可知C正確;三者光合速率的差異,在一定光照強度下,隨光照強度的增加而變大,但是超過t2的光飽和點后再增大光照強度,三者光合速率的差異不再變化,D錯誤。8.(2021·湖南選擇考·T7)綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是 ()A.弱光條件下植物沒有O2的釋放,說明未進行光合作用B.在暗反應(yīng)階段,CO2不能直接被還原C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗,葉片的光合速率會暫時下降D.合理密植和增施有機肥能提高農(nóng)作物的光合作用強度【解題指南】解題關(guān)鍵:(1)理解光合作用的過程圖解;(2)影響光合作用過程的因素:光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)移、合理密植、有機肥等?！窘馕觥窟xA。弱光條件下,光合作用強度可能小于或等于呼吸作用強度,光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完,此時植物雖然進行了光合作用,但是沒有氧氣的釋放,A錯誤;暗反應(yīng)包括CO2的固定和C3的還原兩個階段,B正確;在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗,光合產(chǎn)物不能及時轉(zhuǎn)移,產(chǎn)物的堆積抑制了光合作用的進行,故葉片的光合速率會暫時下降,C正確;合理密植能保證植物葉片的有效光照面積;增施有機肥通過提高CO2濃度、提供無機鹽,進而提高農(nóng)作物的光合作用強度,D正確。9.(2021·湖南選擇考·T12)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述,錯誤的是 ()A.南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中,常用40℃左右溫水淋種并時常翻種,可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B.農(nóng)作物種子入庫貯藏時,在無氧和低溫條件下呼吸速率降低,貯藏壽命顯著延長C.油料作物種子播種時宜淺播,原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以減少水分散失、降低呼吸速率,起到保鮮作用【解析】選B?！俺Ｓ?0℃左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度,“時常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣,A正確;種子無氧呼吸會產(chǎn)生酒精不利于種子的保存,貯藏壽命會降低,B錯誤;油料作物種子中含有大量脂肪,脂肪中C、H元素含量高,氧元素含量低,油料作物種子萌發(fā)時呼吸作用需要消耗大量氧氣,因此,油料作物種子播種時宜淺播,C正確;柑橘在塑料袋中密封保存使水分散失減少,氧氣濃度降低,從而降低了呼吸速率,起到了保鮮作用,D正確?！疽族e警示】果蔬、種子的保存都不能放在無氧環(huán)境中,因為無氧呼吸會產(chǎn)生酒精毒害細(xì)胞,不利于保存。10.(2021·浙江6月選考·T10)需氧呼吸必須有氧的參加,此過程中氧的作用是 ()A.在細(xì)胞溶膠中,參與糖酵解過程B.與丙酮酸反應(yīng),生成CO2C.進入檸檬酸循環(huán),形成少量ATPD.電子傳遞鏈中,接受氫和電子生成H2O【解析】選D。本題主要考查需氧呼吸的過程。需氧呼吸第三階段,氧氣接受前兩個階段提供的氫和電子生成H2O,因此D正確。11.(2021·浙江6月選考·T23)滲透壓降低對菠菜葉綠體光合作用的影響如圖所示,圖甲是不同山梨醇濃度對葉綠體完整率和放氧率的影響,圖乙是兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體ATP含量和放氧量的影響。CO2以HCO3-形式提供,山梨醇為滲透壓調(diào)節(jié)劑,0.33mol·L-1時葉綠體處于等滲狀態(tài)。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是 (A.與等滲相比,低滲對完整葉綠體ATP合成影響不大,光合速率大小相似B.滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下,放氧率差異較大C.低滲條件下,即使葉綠體不破裂,卡爾文循環(huán)效率也下降D.破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大,放氧率越低【解題指南】(1)關(guān)鍵信息:“滲透壓降低”。(2)解題思路:①甲圖表示隨滲透壓變大,葉綠體完整率和放氧率均增大,但前者先達(dá)到最大值。②乙圖表示等滲和低滲兩種條件下,完整葉綠體ATP含量基本一致,但放氧量差距較大?！窘馕觥窟xA。與等滲相比,分析乙圖ATP合成曲線可知,低滲對完整葉綠體ATP合成影響不大,但據(jù)乙圖放氧率曲線可知光合速率大小差距顯著,A錯誤;據(jù)甲圖葉綠體完整率達(dá)到最大值后,可知放氧率隨滲透壓增大而增大,B正確;據(jù)乙圖分析,低滲條件下,即使葉綠體不破裂,光反應(yīng)減慢,也會導(dǎo)致暗反應(yīng)減慢,C正確;據(jù)甲圖分析,葉綠體完整率越低,放氧率越低,D正確。12.(2021·全國乙卷·T29)(11分)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2,吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉,液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}:(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和釋放的CO2。

(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式,這種方式既能防止,又能保證正常進行。

(3)若以pH作為檢測指標(biāo),請設(shè)計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果)【解題指南】(1)獲取信息:由題目“生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式”可以得知特殊的CO2固定方式影響暗反應(yīng)。由“白天氣孔關(guān)閉”可知這與該植物適應(yīng)干旱環(huán)境是分不開的,是為了防止蒸騰作用過強、失水過多而萎蔫。(2)解題關(guān)鍵:明確驗證實驗的設(shè)計思路?！窘馕觥勘绢}考查光合作用的過程和影響光合作用的因素。(1)白天葉肉細(xì)胞進行光合作用和呼吸作用,光合作用產(chǎn)生ATP的場所是葉綠體類囊體薄膜,呼吸作用產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(2)生活在干旱地區(qū)的植物氣孔白天關(guān)閉,夜晚打開,既能防止白天蒸騰作用過強、失水過多而萎蔫,又能保證光合作用(暗反應(yīng))正常進行。(3)實驗思路:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測定其細(xì)胞液pH。將A組置于干旱條件下培養(yǎng),B組置于水分充足的條件下培養(yǎng),其他條件保持相同且適宜。一段時間后,分別測定A、B兩組植物甲夜晚細(xì)胞液的pH并記錄。本實驗為驗證實驗,所以其預(yù)期結(jié)果只有一個,即A組pH小于B組,且B組pH在實驗前后變化不大,說明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體(類囊體薄膜)呼吸作用(細(xì)胞呼吸)(2)蒸騰作用丟失大量水分光合作用(暗反應(yīng))(3)實驗思路:取若干生理狀態(tài)相同的植物甲,平均分為A、B兩組并于夜晚測定其細(xì)胞液pH。將A組置于干旱條件下培養(yǎng),B組置于水分充足的條件下培養(yǎng),其他條件保持相同且適宜。一段時間后,分別測定A、B兩組植物甲夜晚細(xì)胞液的pH并記錄。預(yù)期結(jié)果:A組pH小于B組,且B組pH在實驗前后變化不大,說明植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。13.(2021·山東等級考·T21)光照條件下,葉肉細(xì)胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5,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)的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO2量表示,SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。SoBS濃度(mg/L)0100200300400500600光合作用強度(CO2μmol·m-2·s-1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強度(CO2μmol·m-2·s-1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)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SoBS溶液相比,噴施100mg/LSoBS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(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)置多個濃度梯度進一步進行實驗。

【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息“O2與CO2競爭性結(jié)合C5”“O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2”“光合作用強度用固定的CO2量表示”。(2)解題思路:因為O2與CO2競爭性結(jié)合C5,所以突然停止光照→光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]減少→暗反應(yīng)消耗的C5減少→C5與O2結(jié)合增加?！窘馕觥?1)C5位于葉綠體基質(zhì)中,則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照,則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]減少,暗反應(yīng)消耗的C5減少,C5與O2結(jié)合增加,產(chǎn)生的CO2增多。(2)與對照相比,噴施100mg/LSoBS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(dāng)抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量,由表可知,在SoBS溶液濃度為200mg/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,為了進一步探究最適噴施濃度,應(yīng)在100~300mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。答案:(1)基質(zhì)光照停止,產(chǎn)生的ATP、[H]減少,暗反應(yīng)消耗的C5減少,C5與O2結(jié)合增加,產(chǎn)生的CO2增多(2)低噴施SoBS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)100~30014.(2021·河北選擇考·T19)(10分)為探究水和氮對光合作用的影響,研究者將一批長勢相同的玉米植株隨機均分成三組,在限制水肥的條件下做如下處理:(1)對照組;(2)施氮組,補充尿素(12g·m-2);(3)水+氮組,補充尿素(12g·m-2)同時補水。檢測相關(guān)生理指標(biāo),結(jié)果見表。生理指標(biāo)對照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4注:氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度回答下列問題:(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括

等

(寫出兩點即可)。補充水分可以促進玉米根系對氮的,提高植株氮供應(yīng)水平。

(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于驅(qū)動兩種物質(zhì)的合成以及的分解;RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥椒肿由?反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。

(3)施氮同時補充水分增加了光合速率,這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實驗結(jié)果分析,葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是

。

【解析】本題考查的是自由水的作用、光合作用的過程和光合作用的影響因素。(1)①水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;②細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與;③多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞必須浸潤在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中;④水在生物體內(nèi)流動,可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細(xì)胞,同時把細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物運送到排泄器官或者直接排出體外。礦質(zhì)元素要溶解在水中才能被植物的根系吸收,所以施氮的同時補充水分有利于根系對氮的吸收。氮進入植物體后,會隨著水分在蒸騰拉力的作用下一起往上運輸,所以補充水分同時也有利于氮的運輸。(2)葉綠素的元素組成:C、H、O、N、Mg,氮和鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于驅(qū)動光反應(yīng)中ATP和NADPH的合成以及水的分解。在暗反應(yīng)中,RuBP羧化酶催化CO2+C5→C3,C3進而被還原為糖類。(3)由表中水+氮組分析可知,葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因:氣孔導(dǎo)度增大,對外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增強,CO2的固定效率增大。答案:(1)①水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;②能夠參與生化反應(yīng);③能為細(xì)胞提供液體環(huán)境;④能運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物(寫出兩點即可)吸收和運輸(2)鎂ATP、NADPH水C5(五碳化合物)(3)氣孔導(dǎo)度增大,對外界CO2的吸收增加;RuBP羧化酶的活性增強,CO2的固定效率增大15.(2021·湖南選擇考·T18)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)過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}:(1)圖b表示圖a中的結(jié)構(gòu),膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、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CO2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(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,在離體條件下進行實驗,用Fecy或DCIP替代NADP+為電子受體,以相對放氧量表示光反應(yīng)速率,實驗結(jié)果如表所示。葉綠體類型相對值實驗項目葉綠體A:雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B:雙層膜局部受損,類囊體略有損傷葉綠體C:雙層膜瓦解,類囊體松散但未斷裂葉綠體D:所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆粒或片段實驗一:以Fecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二:以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6注:Fecy具有親水性,DCIP具有親脂性。據(jù)此分析:①葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明,葉綠體雙層膜對以(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該實驗中,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為電子受體進行實驗,發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進行解釋:

。

【解析】(1)光反應(yīng)場所為葉綠體的類囊體薄膜,即圖b表示圖a中的類囊體膜;由圖b中光反應(yīng)過程可知色素吸收的光能最終轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能;若CO2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中的電子去路受阻,電子傳遞速率會減慢。(2)①Fecy具有親水性,葉綠體A雙層膜結(jié)構(gòu)完整,Fecy不容易進入葉綠體參與光反應(yīng);葉綠體B雙層膜局部受損,導(dǎo)致進入葉綠體的Fecy增多,從而明顯提高了光反應(yīng)速率。而DCIP具有親脂性,葉綠體雙層膜是否完整對其進入葉綠體的影響無明顯差異,光反應(yīng)速率無明顯變化。②光合色素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,葉綠體C在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下,更有利于類囊體上的色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能,從而提高光反應(yīng)速率。③由圖b可知,水光解產(chǎn)生的H+以ATP合酶為載體運出類囊體的同時驅(qū)動ATP生