知識點4細胞呼吸與光合作用

1、知識點 4 細胞呼吸與光合作用1. (2019 全國卷T3)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時間后植株達到40 g, 其增加的質(zhì)量來自于 ()A. 水、礦質(zhì)元素和空氣B.光、礦質(zhì)元素和水C. 水、礦質(zhì)元素和土壤D.光、礦質(zhì)元素和空氣【解析】選A。本題考查光合作用的影響因素。植物生長過程中增重主要通過光合作用制造有機物，其主要過程是利用光能，將CQ和水合成儲存能量的有機物，其中CQ來自空氣。另外，植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸等有 機物的合成還需要礦質(zhì)元素，故A項正確。2. (2019 全國卷 T2)馬鈴薯塊莖儲藏不當會出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述

2、正確的是 ()A. 馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B. 馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C. 馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成 ATPD. 馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生【解析】選B。馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸，A項錯誤；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第二階段由丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸，B項正確；無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在第一階段，該過程產(chǎn)生少量 ATP，C項錯誤；氧氣濃度升高 ， 抑制無氧呼吸 ， 不會增加酸味的產(chǎn)生 ，D 項錯誤。3. (2019 全國卷川 T4)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n

3、粒干種子相比 ， 這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為 ()A. 有機物總量減少 ， 呼吸強度增強B. 有機物總量增加 ， 呼吸強度增強C. 有機物總量減少 ， 呼吸強度減弱D. 有機物總量增加 ， 呼吸強度減弱【解析】選A。置于黑暗中的種子萌發(fā)時，需要分解種子中的有機物，通過呼吸作用為種子的萌發(fā)提供能量，所以得到的黃化苗與干種子相比，自由水含量增多，有機物總量減少，呼吸強度增強，故A項正確。4. (2019 江蘇高考 T17)如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是()A. 研磨時加入CaCO過量會破壞葉綠素B.

4、層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C. 在敞開的燒杯中進行層析時，需通風(fēng)操作D. 實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b【解析】 選0研磨時加入 CaCO是為了保護葉綠素,A項錯誤；光合色素只能溶解于有機溶劑,層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用92號汽油代替,但不能用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液代替,B項錯誤;層析液具有揮發(fā)性，層析時不能通風(fēng)操作，需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯,C項錯誤；通過與菠菜的紙層析條帶的 比較可見藍藻缺少葉綠素b條帶，D項正確。5. (2019 全國卷T29)(12 分)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)

5、含量增高，葉片氣孔開度減小。回答下列問題。(1) 經(jīng)干旱處理后，該植物根細胞的吸水能力 。(2) 與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會 ,出現(xiàn)這種變化的主要原因(3) 有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的 ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果?！窘忸}指南】(1) 關(guān)鍵信息：干旱處理會導(dǎo)致植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。(2) 必備知識：植物細胞中溶質(zhì)濃度越大，細胞吸水能力越強；對照實驗需要設(shè)置單一變量?！窘馕觥勘绢}考查植物

6、的吸水和失水、光合作用的影響因素及實驗設(shè)計的相關(guān)知識。(1) 經(jīng)干旱處理后，根細胞的溶質(zhì)濃度增大 ，滲透壓增大，對水分子吸引力增大，植物根細胞的吸水能力增 強。(2) 根據(jù)題干條件可知，干旱處理后該植物的葉片氣孔開度減小，導(dǎo)致葉片細胞吸收CO減少，暗反應(yīng)減弱，因此光合速率會下降。(3) 分析題意可知，實驗?zāi)康臑轵炞C干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，所以實驗應(yīng)分為兩部分：證明干旱條件下植物氣孔開度變化不是由缺水引起的；證明干旱條件下植物氣孔開度減小是由 ABA引起的。該實驗材料為ABA缺失突變體(不能合成ABA植株，自變量應(yīng)分別為正常條件和缺水環(huán)境、植物體中 ABA

7、的有無，因變量均為氣孔開度變化，據(jù)此設(shè)計實驗。 取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度 ，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處 理前后氣孔開度不變,可說明缺水環(huán)境不影響 ABA缺失突變體植株氣孔開度變化 ,即干旱條件下植物氣孔開 度變化不是由缺水引起的。 將上述干旱處理的 ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進行ABA處理,另一組作為對照組, 一段時間后,分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是 ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變,可說 明干旱條件下植物氣孔開度減小是由 ABA引起的。答案:(1)增強降低氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO減少(3) 取AB

8、A缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述干旱處理的 ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照，一段 時間后，分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變。6.(2019 江蘇高考 T28)葉綠體中催化 CQ固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細胞核 DNA編碼的小 亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關(guān)代謝途徑如圖所示。請回答下列問題：(1) 合成酶R時,細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息 到RNA上 ,RNA進入細胞質(zhì)基質(zhì)后指導(dǎo)多肽鏈合成；在葉綠體

9、中，參與大亞基肽鏈合成的RNA中 ,種類最多的是 。(2) 進行光合作用時，組裝完成的酶 R需ATP參與激活，光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能是在(填場所)上完成的?；罨拿窻催化CQ固定產(chǎn)生G化合物(C3- I ),C 3-1還原為三碳糖(C3- n),這一步驟需要作為還原劑。在葉綠體中 C3- n除了進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X以維持卡爾文循環(huán),X為。(3) 作為光合作用的重要成分,X在葉綠體中的濃度受多種因素調(diào)控，下列環(huán)境條件和物質(zhì)代謝過程，與X濃度相關(guān)的有(填序號)。外界環(huán)境的CO濃度 葉綠體接受的光照強度 受磷酸根離子濃度調(diào)節(jié)的G- n輸出速度 酶R催化X與Q結(jié)合產(chǎn)生G化合物的強度

10、（4）光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在,則可能導(dǎo)致葉綠體?！窘馕觥浚?）據(jù)圖分析可知,細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到RNA上,再通過核糖體上的翻譯形成小亞基。葉綠體編碼大亞基的DNA,經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯,形成大亞基,在此過程中需要一種 mRNA多種tRNA，故需要RNA種類最多的是tRNA。（2）ATP是在光合作用光反應(yīng)階段合成的，場所是在葉綠體的類囊體薄膜?；罨拿窻催化CQ固定產(chǎn)生C3化合物（Cs- I ）,C3- I被還原為三碳糖（Cs- n ）,這一步驟需要H作為還原劑。從圖中分析,C3化合物還原的 產(chǎn)物除了 G-

11、 n還有G,X為C5。 外界環(huán)境的CQ濃度，直接影響CO的固定，間接影響G的還原，進而影響C的濃度，故符合題意；葉綠 體接受的光照強度，直接影響光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP，間接影響C3的還原，進而影響G的濃度，故符合題 意；磷酸根離子濃度直接影響 Cs- n輸出速度，進而影響C5的濃度，故符合題意；酶R能催化X與Q結(jié)合產(chǎn) 生C2化合物，這種結(jié)合的強度會影響 X的濃度，故符合題意。（4）光合作用合成的糖類，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導(dǎo)致葉綠體吸水漲破。答案:（1）轉(zhuǎn)錄tRNA （2）類囊體H C5（五碳化合物）（3）（4）吸水漲破7.（2019 北京高考 T31）（16分）光合作用是地球上

12、最重要的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生在高等植物、藻類和光合細菌中。（1）地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應(yīng)吸收的 。在碳（暗）反應(yīng)中,RuBP羧化酶（R酶）催化CO與RuBP（C）結(jié)合,生成2分子Q。影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外還包括 （寫出兩個）;內(nèi)部因素包括 （寫出兩個）。R酶由8個大亞基蛋白（L）和8個小亞基蛋白（S）組成。高等植物細胞中 L由葉綠體基因編碼并在葉綠體 中合成,S由細胞核基因編碼并在 中由核糖體合成后進入葉綠體 ，在葉綠體的中與L組裝成有功能的酶。（3）研究發(fā)現(xiàn)，原核生物藍藻（藍細菌）R酶的活性高于高等植物。有人設(shè)想通過基因工程技術(shù)將藍藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物，以提高

13、后者的光合作用效率。研究人員將藍藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物（甲）的葉綠體DNA中,同時去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長。檢測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株中的 R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。 由上述實驗?zāi)芊竦贸觥稗D(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍藻的S、L組裝而成”的推測？請說明理由。 基于上述實驗，下列敘述中能夠體現(xiàn)生物統(tǒng)一性的選項包括 。a. 藍藻與甲都以DNA乍為遺傳物質(zhì)-5 -b. 藍藻與甲都以 R酶催化CO的固定c. 藍藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成d. 在藍藻與甲的葉肉細胞中R酶組裝的位置不同【解題指南】(1) 關(guān)鍵信息:R酶能催化CO的固定,R酶是由細胞核基因和葉綠體基因共同控制合成的。(2) 必備知識 : 影響光合作用的外部因素和內(nèi)部因素 , 基因表達的場所 , 原核生物與真核生物的結(jié)構(gòu)?！窘馕觥?本題考查光合作用的基本過程和影響因素、蛋白質(zhì)的合成過程和原核生物的結(jié)構(gòu)特點。(1) 地球上生命活動所需的能量主要來自光合作用固定的太陽能。影響CQ固定的外部因素包括光照強度、溫度、CQ濃度等，內(nèi)部因素包括R酶活性、R酶含量、C5含量、pH等。(2) 細胞核基因轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA與細胞質(zhì)中核糖體結(jié)合翻譯成蛋白質(zhì)。L和S在葉綠體的基質(zhì)中組裝成R酶。(3) 甲細胞核基因控制合成的S進入葉綠體，也可