題型06光合作用與細胞呼吸大題（4大考向模型解題）-高考生物答題技巧與模板構(gòu)建

學而優(yōu)·教有方學而優(yōu)·教有方PAGE4PAGE1非選擇題解題模板題型06光合作用與呼吸作用考向1光合呼吸曲線類（包括影響因素）考向2光合作用過程的判斷考向3

C3、C4、CAM植物及光呼吸考向4呼吸作用過程及方式判斷（說明：模型解題+做題技巧+真題演練+遷移運用，全方位解透題型）考向1光合呼吸曲線類（包括影響因素）曲線分析位點移動（1）A點的移動:A點代表呼吸速率,細胞呼吸增強,A點下移;反之,A點上移。（2）光補償點的移動①呼吸速率增加,其他條件不變時,光補償點應(yīng)右移,反之左移。②呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時,光補償點應(yīng)右移,反之左移。（3）光飽和點的移動相關(guān)條件的改變（如增大CO2濃度）使光合速率增大時,光飽和點C應(yīng)右移（C'點右上移）,反之C應(yīng)左移（C'點左下移）。1.注意題干中的細節(jié)信息：例如：（1）若題干中給出的信息是葉綠體吸收CO2或葉綠體釋放O2的量,則該數(shù)據(jù)為總光合速率。（2）整株綠色植物凈光合速率為0時,葉肉細胞的光合作用強度大于細胞呼吸強度。2.做題中要注意“關(guān)鍵詞”來研究總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系（1）總（真正）光合速率①用CO2的量來衡量：“同化”、“固定”或“消耗”②用O2的量來衡量：“產(chǎn)生”或“制造”③用有機物的量來衡量：“產(chǎn)生”、“合成”或“制造”（2）凈（表觀）光合速率①用CO2的量來衡量：“吸收”、“減少”②用O2的量來衡量：“釋放”或“增加”③用有機物的量來衡量：“積累”、“增加”或“凈產(chǎn)生”3.真正光合速率=凈光合速率+細胞呼吸速率4.影響光飽和點的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，內(nèi)因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等例（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）1．光合作用機理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點：光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度；光補償點：光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問題：(1)光照強度逐漸增加達到2000μmolm-2s-1時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加，比較兩者的光飽和點，可得yglWT（填“高于”、“低于”或“等于”）。ygl有較高的光補償點，可能的原因是葉綠素含量較低和。(2)與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體，是其高產(chǎn)的原因之一。(3)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個科學問題。例（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）2．花生抗逆性強，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個品種的花生在不同實驗條件下的葉綠素含量相對值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）?；卮鹣铝袉栴}：在光照強度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下，LH12的光合速率（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判斷的依據(jù)是。在光照強度為1500μmol·m-2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg-1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個品種的凈光合速率，原因可能是HY25的含量高，光反應(yīng)生成更多的，促進了暗反應(yīng)進行。3．通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據(jù)。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結(jié)果如表所示。處理指標光飽和點（klx）光補償點（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產(chǎn)量（g干重）單株葉光合產(chǎn)量（g干重）單株果實光合產(chǎn)量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時305001.463.0316.643.056.13注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關(guān)系的曲線。回答下列問題：從實驗結(jié)果可知，花生可適應(yīng)弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加，提高吸收光的能力；結(jié)合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的；結(jié)合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據(jù)表中的指標可以判斷，實驗范圍內(nèi)，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。4．圖1所示為光合作用過程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競爭與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請都圖回各下列問題將葉片置于一個密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。曲線b，當時間到達t2點后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是。5．將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長的基質(zhì)。某水稻品種在光照強度為8～10μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時?；卮鹣铝袉栴}:若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是（答出兩點即可）。6．不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示?！咀ⅰ壳€1：甲對照組，曲線2：乙對照組，曲線3：甲實驗組，曲線4：乙實驗組?；卮鹣铝袉栴}：圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會（填“減小”、“不變”或“增大”）。考向2光合作用過程的判斷1.光合作用過程（1）光反應(yīng)階段：場所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；光反應(yīng)階段：必須有光才能進行，反應(yīng)部位在類囊體的薄膜上。在這個階段，葉綠體中光合色素吸收的光能首先將水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧氣釋放，H+與NADP+結(jié)合，形成NADPH。NADPH是活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學反應(yīng)。光合色素吸收的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP，用于暗反應(yīng)。（2）暗反應(yīng)階段：場所在葉綠體的基質(zhì)，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH。暗反應(yīng)階段：需要多種酶參與，在有光、無光的條件下均可進行，反應(yīng)部位在葉綠體基質(zhì)中。這個階段綠葉通過氣孔從外界吸收CO2，在特定酶（CO2固定酶）的作用下與C5（一種五碳化合物）結(jié)合，這個過程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成兩個C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原，一部分接受能量并被還原的C3經(jīng)過一系列酶的作用轉(zhuǎn)化為糖類，另一些接受能量被還原的C3又形成C5，參與CO2的固定。暗反應(yīng)的實質(zhì)是同化CO2，將活躍的化學能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學能，儲存在有機物中。2.綠葉中色素的提取和分離實驗提取色素時需要加入無水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）。3.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。（1）光合作用產(chǎn)生的H+不同于細胞呼吸產(chǎn)生的[H],其中光合作用產(chǎn)生的H+與氧化型輔酶Ⅱ（NADP+）結(jié)合形成還原型輔酶Ⅱ（NADPH）,細胞呼吸產(chǎn)生的[H]是指氧化型輔酶Ⅰ（NAD+）轉(zhuǎn)化成的還原型輔酶Ⅰ（NADH）。（2）在光反應(yīng)中,水分解為氧和H+的同時,被葉綠體奪去兩個電子。電子經(jīng)傳遞,可用于NADP+與H+結(jié)合形成NADPH。（3）在暗反應(yīng)中,NADPH既作為還原劑,也能為C3的還原提供能量。（4）光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP主要用于C3的還原。例（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）7．植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細胞構(gòu)成。保衛(wèi)細胞吸水體積膨大時氣孔打開，反之關(guān)閉，保衛(wèi)細胞含有葉綠體，在光下可進行光合作用。已知藍光可作為一種信號促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K?．有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光（只用紅光照射時，植物達到最大光合速率所需的紅光強度）照射某植物葉片時，氣孔開度可達最大開度的60%左右?；卮鹣铝袉栴}。(1)紅光可通過光合作用促進氣孔開放，其原因是。(2)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補加藍光照射葉片，氣孔開度可進一步增大，因此他們認為氣孔開度進一步增大的原因是，藍光促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K＋。請推測該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是。例（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）8．某同學將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生?；卮鹣铝袉栴}。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細胞中的葉綠體與線粒體等其他細胞器分離，可以采用的方法是（答出1種即可）。葉綠體中光合色素分布上，其中類胡蘿卜素主要吸收（填“藍紫光”“紅光”或“綠光”）。(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖，原因是。例（2023·海南·高考真題）9．海南是我國火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長日照植物，冬季日照時間不足導致其不能正常開花，在生產(chǎn)實踐中需要夜間補光，使火龍果提前開花，提早上市。某團隊研究了同一光照強度下，不同補光光源和補光時間對火龍果成花的影響，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)光合作用時，火龍果植株能同時吸收紅光和藍光的光合色素是；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細線為基準，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第條。(2)本次實驗結(jié)果表明，三種補光光源中最佳的是，該光源的最佳補光時間是小時/天，判斷該光源是最佳補光光源的依據(jù)是10．葉片是給植物其他器官提供有機物的“源”，果實是儲存有機物的“庫”?，F(xiàn)以某植物為材料研究不同庫源比（以果實數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響，實驗結(jié)果見表1。表1項目甲組乙組丙組處理庫源比1/21/41/6單位葉面積葉綠素相對含量78.775.575.0凈光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果實中含13C光合產(chǎn)物（mg）21.9637.3866.06單果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個果實并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉，用13CO2供應(yīng)給各組保留的葉片進行光合作用。②凈光合速率：單位時間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量?；卮鹣铝袉栴}：(1)葉片葉綠素含量測定時，可先提取葉綠體色素，再進行測定。提取葉綠體色素時，選擇乙醇作為提取液的依據(jù)是。(2)研究光合產(chǎn)物從源分配到庫時，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的中的化學能。合成的糖分子運輸?shù)焦麑嵉葞熘?。在本實驗中，選用13CO2的原因有（答出2點即可）。(3)分析實驗甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫源比降低，葉凈光合速率（填“升高”或“降低”）、果實中含13C光合產(chǎn)物的量（填“增加”或“減少”）。庫源比降低導致果實單果重變化的原因是。11．植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍光=1：2）、B組（紅光：藍光=3：2）、C組（紅光：藍光=2：1），每組輸出的功率相同?；卮鹣铝袉栴}：由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍光配比為，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是。12．光合作用機理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點：光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度；光補償點：光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問題：ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和，葉片主要吸收可見光中的光。13．花生抗逆性強，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個品種的花生在不同實驗條件下的葉綠素含量相對值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）。回答下列問題：花生葉肉細胞中的葉綠素包括，主要吸收光，可用等有機溶劑從葉片中提取。14．不同光質(zhì)及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料，研究不同光質(zhì)對植物光合作用的影響，實驗結(jié)果如圖1，其中氣孔導度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理（30s/次），實驗結(jié)果如圖2，圖中“藍光+綠光”表示先藍光后綠光處理，“藍光+綠光+藍光”表示先藍光再綠光后藍光處理?；卮鹣铝袉栴}：(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用方法分離。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學能、可用于碳反應(yīng)中的還原。(2)據(jù)分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是。氣孔主要由保衛(wèi)細胞構(gòu)成、保衛(wèi)細胞吸收水分氣孔開放、反之關(guān)閉，由圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被光逆轉(zhuǎn)。由圖1圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛(wèi)細胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進K+、Cl-的吸收等，最終導致保衛(wèi)細胞，細胞吸水，氣孔開放。(3)生產(chǎn)上選用LED燈或濾光性薄膜獲得不同光質(zhì)環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的或、合理的光照次序照射，利于次生代謝產(chǎn)物的合成。15．某品種茶樹葉片呈現(xiàn)階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉(zhuǎn)為乳白色，而后又恢復為綠色。白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體（僅殘留少量片層結(jié)構(gòu)）。階段性白化過程中相關(guān)生理指標檢測結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)從葉片中分離葉綠體可采用法。(2)經(jīng)檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其原因是（寫出兩點即可）。(3)白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少。(4)葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應(yīng)的蛋白質(zhì)。其中部分蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼，通過特定的機制完成跨膜運輸：其余蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼。16．滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態(tài)災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關(guān)系，進行如下實驗：Ⅰ．光合色素的提取、分離和含量測定在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發(fā)現(xiàn)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和。在細胞中，這些光合色素分布在?？枷?

C3、C4、CAM植物及光呼吸自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程中CO2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)[固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3）]，整個循環(huán)由RuBP（C5）與CO2的羧化開始到RuBP（C5）再生結(jié)束，在葉綠體基質(zhì)中進行，可合成蔗糖、淀粉等多種有機物。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、水稻、馬鈴薯等。2.C4途徑（1）[固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4）]研究玉米的葉片結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，玉米的維管束鞘細胞和葉肉細胞緊密排列（如圖1）。（2）葉肉細胞中的葉綠體有類囊體能進行光反應(yīng)，同時，CO2被整合到C4化合物中，隨后C4化合物進入維管束鞘細胞，在維管束鞘細胞中，C4化合物釋放出的CO2參與卡爾文循環(huán)，進而生成有機物（如圖2）。PEP羧化酶被形象地稱為“CO2泵”，它對CO2的親和力約是Rubisco的60倍，所以C4植物能利用葉肉細胞間隙含量很低的CO2進行光合作用，反應(yīng)的空間分離導致維管束鞘細胞中CO2濃度比葉肉細胞增加10倍，從而確保在CO2受限的條件下進行高效地碳固定。C4植物通常生長在強光環(huán)境中，光合作用速率在所有植物中最高，如玉米、甘蔗、高粱等3.CAM途徑在CAM植物中，碳捕獲和固定的反應(yīng)在時間上是分離的。首先，在晚上（此時蒸騰速率低）捕獲CO2，然后轉(zhuǎn)變成蘋果酸存儲在液泡中。到了白天，氣孔關(guān)閉，蘋果酸脫羧，使得葉綠體中Rubisco周圍CO2濃度升高。大量的蘋果酸存儲需要更大的液泡和細胞，因此CAM植物一般具有肉質(zhì)的莖葉。常見的CAM植物有仙人掌、蘆薈、龍舌蘭、長藥景天、菠蘿等。4.光呼吸光呼吸是所有進行光合作用的細胞（該處“細胞”包括原核生物和真核生物，但并非所有這些細胞都能進行完整的光呼吸）在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個生化過程。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。（1）光呼吸的起因二氧化碳和氧氣競爭性地與Rubisco結(jié)合，當二氧化碳濃度高時，Rubisco催化RuBP與二氧化碳形成兩分子C3進行卡爾文循環(huán)；當氧氣濃度高時，Rubisco催化RuBP與氧氣形成1分子C3和1分子磷酸乙醇酸（C2），其中C3進入卡爾文循環(huán)，而磷酸乙醇酸脫去磷酸基團形成乙醇酸，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^程如圖所示。比較項目光呼吸暗呼吸（有氧呼吸）底物乙醇酸糖、脂肪、蛋白質(zhì)等發(fā)生部位葉綠體、過氧化物酶體、線粒體細胞質(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)生能量共同點消耗氧氣，放出二氧化碳例（2022·全國·高考真題）17．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}。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。例18．圖1所示為光合作用過程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競爭與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請都圖回各下列問題：將葉片置于一個密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。①曲線a，0～t1時（沒有光照，只進行呼吸作用）段釋放的CO2源于呼吸作用；t1～t2時段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于。19．下圖是C3植物和C4植物光合作用暗反應(yīng)示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)綠色植物進行光合作用時，光反應(yīng)產(chǎn)生的在圖示中（用圖中文字表示）過程中被利用，科學家發(fā)現(xiàn)此過程時用到的研究方法為。已知玉米植株葉肉細胞的葉綠體不是光合作用暗反應(yīng)的場所，由此推測玉米為（填“C3”或“C4”）植物。(2)據(jù)圖可知，與C3植物相比，C4植物細胞中所具備的對CO2具有很強的親和力，催化CO2和C3結(jié)合，從而把大氣中濃度很低的CO2固定下來。C4會集中到中供其利用。(3)C4植物葉片的維管束鞘薄壁細胞中含有許多沒有基粒的葉綠體，而葉肉細胞內(nèi)含有正常的葉綠體，推測C4植物光反應(yīng)的場所為細胞。維管束鞘薄壁細胞與其鄰近的葉肉細胞之間有大量的胞間連絲相連，其作用是。當C3植物的RuBP羧化酶活性突然下降時，細胞中的ATP含量會（填“增加”或“減少”），原因是。（2021·山東卷）20．光照條件下，葉肉細胞中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?m2?s-1）18．920．920．718．717．616．515．7光呼吸強度（CO2μmol?m2?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?？枷?呼吸作用過程及方式判斷模型有氧呼吸可以概括地分為三個階段，每個階段的化學反應(yīng)都有相應(yīng)的酶催化。第一階段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的NADH，并且釋放出少量的能量。不需要氧的參與，是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。第二個階段：丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和NADH,并釋放出少量的能量。這一階段不需要氧直接參與，是在線粒體基質(zhì)中進行的。第三個階段:上述兩個階段產(chǎn)生的NADH，經(jīng)過一系列的化學反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水，同時釋放出大量的能量。這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進行的。這類題不會簡單的考呼吸作用，綜合考察了有氧呼吸過程、基因的表達、物質(zhì)的運輸?shù)葍?nèi)容，要求考生能結(jié)合所學內(nèi)容，正確分析題圖，并能在新的情景中正確運用所學知識，意在考查考生獲取信息并利用信息分析問題的能力。相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系（說明:以葡萄糖為底物,此處的量指物質(zhì)的量）1.CO2釋放總量=有氧呼吸釋放CO2的量+無氧呼吸釋放CO2的量。2.O2吸收量=有氧呼吸釋放CO2的量。3.酒精產(chǎn)生量=無氧呼吸釋放CO2的量。4.有氧呼吸時,C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。5.無氧呼吸時,C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。6.消耗等量的葡萄糖時需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量,有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=3∶4。7.產(chǎn)生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量,無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。例（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）21．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長所需的氮素可以的形式由根系從土壤中吸收。一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細胞吸收的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)由圖可判斷進入根細胞的運輸方式是主動運輸，判斷的依據(jù)是。(2)O2濃度大于a時作物乙吸收速率不再增加，推測其原因是。(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率時，作物甲根細胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據(jù)是。(4)據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進農(nóng)作物對的吸收利用，可以采取的措施是。例（2022·天津·高考真題）22．利用藍細菌將CO2轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料，有助于實現(xiàn)“雙碳”目標。(1)藍細菌是原核生物，細胞質(zhì)中同時含有ATP、NADPH、NADH（呼吸過程中產(chǎn)生的[H]）和丙酮酸等中間代謝物。ATP來源于和等生理過程，為各項生命活動提供能量。(2)藍細菌可通過D—乳酸脫氫酶（Ldh），利用NADH將丙酮酸還原為D—乳酸這種重要的工業(yè)原料。研究者構(gòu)建了大量表達外源Ldh基因的工程藍細菌，以期提高D—乳酸產(chǎn)量，但結(jié)果并不理想。分析發(fā)現(xiàn)，是由于細胞質(zhì)中的NADH被大量用于作用產(chǎn)生ATP，無法為Ldh提供充足的NADH。(3)藍細菌還存在一種只產(chǎn)生ATP不參與水光解的光合作用途徑。研究者構(gòu)建了該途徑被強化的工程菌K，以補充ATP產(chǎn)量，使更多NADH用于生成D—乳酸。測定初始藍細菌、工程菌K中細胞質(zhì)ATP、NADH和NADPH含量，結(jié)果如下表。注：數(shù)據(jù)單位為pmol∕OD730菌株ATPNADHNADPH初始藍細菌6263249工程菌K8296249由表可知，與初始藍細菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三階段（被抑制∕被促進∕不受影響），光反應(yīng)中的水光解（被抑制∕被促進∕不受影響）。(4)研究人員進一步把Ldh基因引入工程菌K中，構(gòu)建工程菌L。與初始藍細菌相比，工程菌L能積累更多D—乳酸，是因為其__________（雙選）。A．光合作用產(chǎn)生了更多ATP B．光合作用產(chǎn)生了更多NADPHC．有氧呼吸第三階段產(chǎn)生了更多ATP D．有氧呼吸第三階段節(jié)省了更多NADH例（2023·河北·統(tǒng)考高考真題）23．擬南芥發(fā)育早期的葉肉細胞中，未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP須借助其膜上的轉(zhuǎn)運蛋白H由細胞質(zhì)基質(zhì)進入。發(fā)育到一定階段，葉肉細胞H基因表達量下降，細胞質(zhì)基質(zhì)ATP向成熟葉綠體轉(zhuǎn)運受阻?；卮鹣铝袉栴}：(1)未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP主要在合成，經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入葉綠體。(2)光照時，葉綠體類囊體膜上的色素捕獲光能，將其轉(zhuǎn)化為ATP和中的化學能，這些化學能經(jīng)階段釋放并轉(zhuǎn)化為糖類中的化學能。(3)研究者通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在葉綠體成熟的葉肉細胞中實現(xiàn)H基因過量表達，對轉(zhuǎn)H基因和非轉(zhuǎn)基因葉肉細胞進行黑暗處理，之后檢測二者細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中ATP相對濃度，結(jié)果如圖。相對于非轉(zhuǎn)基因細胞，轉(zhuǎn)基因細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度明顯。據(jù)此推測，H基因的過量表達造成細胞質(zhì)基質(zhì)ATP被（填“葉綠體”或“線粒體”）大量消耗，細胞有氧呼吸強度。

(4)綜合上述分析，葉肉細胞通過下調(diào)阻止細胞質(zhì)基質(zhì)ATP進入成熟的葉綠體，從而防止線粒體，以保證光合產(chǎn)物可轉(zhuǎn)運到其他細胞供能。24．人線粒體呼吸鏈受損可導致代謝物X的積累，由此引發(fā)多種疾病。動物實驗發(fā)現(xiàn)，給呼吸鏈受損小鼠注射適量的酶A和酶B溶液，可發(fā)生如圖所示的代謝反應(yīng)，從而降低線粒體呼吸鏈受損導致的危害。據(jù)圖回答以下問題：

(1)呼吸鏈受損會導致（填“有氧”或“無氧”）呼吸異常，代謝物X是．(2)過程⑤中酶B的名稱為，使用它的原因是．(3)過程④將代謝物X消耗，對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用和意義是．25．研究發(fā)現(xiàn)，線粒體內(nèi)的部分代謝產(chǎn)物可參與調(diào)控核內(nèi)基因的表達，進而調(diào)控細胞的功能。下圖為T細胞中發(fā)生上述情況的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：（1）丙酮酸進入線粒體后先經(jīng)氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再徹底分解成和[H]。[H]經(jīng)一系列復雜反應(yīng)與結(jié)合，產(chǎn)生水和大量的能量，同時產(chǎn)生自由基。（2）線粒體中產(chǎn)生的乙酰輔酶A可以進入細胞核，使染色質(zhì)中與結(jié)合的蛋白質(zhì)乙?；?，激活干擾素基因的轉(zhuǎn)錄。（3）線粒體內(nèi)產(chǎn)生的自由基穿過線粒體膜到中，激活NFAT等調(diào)控轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)分子，激活的NFAT可穿過進入細胞核，促進白細胞介素基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄后形成的分子與核糖體結(jié)合，經(jīng)過程合成白細胞介素。（4）T細胞內(nèi)乙酰輔酶A和自由基調(diào)控核內(nèi)基因的表達，其意義是。學而優(yōu)·教有方學而優(yōu)·教有方PAGE2PAGE5參考答案：1．(1)高于呼吸速率較高(2)光能利用率較高(3)為什么在低光照強度下，WT的凈光合速率大于ygl，而在高光照強度下，WT的凈光合速率小于ygl【分析】影響光合作用強度的限制因素有：溫度、光照強度、二氧化碳濃度、水、土壤中礦質(zhì)元素含量，由于在大田中，一般水分和礦質(zhì)元素的供應(yīng)往往是充足的，所以平時影響光合作用的因素主要是溫度、光照強度和二氧化碳濃度?！驹斀狻浚?）光照強度逐漸增加達到2000μmolm-2·s-1時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加，說明WT更早到達飽和點，即ygl的高飽和點高于WT；光補償點是光合速率等于呼吸速率的光照強度，據(jù)圖b和圖c可知，ygl有較高的光補償點是因為葉綠素含量較低導致相同光照強度下光合速率較低，且由圖c可知ygl呼吸速率較高。（2）植物的凈光合速率=光合速率-呼吸速率，與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體光能利用率較高，是其高產(chǎn)的原因之一。（3）結(jié)合圖b和c在圖中找到WT的光照為0時呼吸的點為0.6，光補償點為15即凈光合為零時光照強度為15umol·m-2·s-1，同理找到y(tǒng)gl的光照為0時的1.0，光補償點為30umol·m-2·s-1，注意曲線上只畫曲線上升走向，在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強度下，達不到飽和點，所以標注出WT和ygl的凈光合速率如下圖：

；比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率，可提出的科學問題是：為什么在低光照強度下，WT的凈光合速率大于ygl，而在高光照強度下，WT的凈光合速率小于ygl。2．大于在光照強度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和葉綠素ATP和NADPH【分析】總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和。光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。【詳解】在光照強度為500μmol·m-2·s-1、無NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，因此可以判斷，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照強度為1500μmol·m-2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg-1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個品種的凈光合速率，原因可能是HY25的葉綠素含量高與其他三個品種，光反應(yīng)生成更多的ATP和NADPH，進而促進了暗反應(yīng)進行，提高了光合速率。3．葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5klx光合曲線的斜率【詳解】從表中數(shù)據(jù)可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和點在下降，說明植株為適應(yīng)低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點。光補償點也在降低，說明植物的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強下就能達到凈光合大于0的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現(xiàn)弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內(nèi)隨遮陰時間增長，光合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。4．光合作用強度等于呼吸作用【詳解】結(jié)合圖示可知，圖中縱坐標是二氧化碳濃度，受到光合作用和呼吸作用的共同影響，b曲線有光照后t1～t2時段CO2下降最后達到平衡，說明光呼吸細胞呼吸和光合作用達到了平衡。5．不能光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花【分析】光補償點指的是當光合速率等于細胞呼吸速率時所對應(yīng)的光照強度?！驹斀狻繉⒃撍具m齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，且每天光照時長大于12小時，植株不能開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。6．增大【分析】光飽和點：在一定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度為光飽和點。影響光飽和點的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，內(nèi)因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等?！驹斀狻肯拗乒怙柡忘c的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。7．(1)葉綠體中的葉綠素對紅光有較高的吸收峰值，紅光照射下保衛(wèi)細胞進行光合作用制造有機物，使保衛(wèi)細胞的滲透壓上升，細胞吸水膨脹，氣孔開放(2)藍光作為信號能促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K＋，使保衛(wèi)細胞滲透壓上升，細胞吸水膨脹，氣孔張開【分析】光合色素主要吸收藍紫光和紅光，紅光能增大光合速率，使保衛(wèi)細胞光合產(chǎn)物增多，保衛(wèi)細胞滲透壓上升，促進細胞吸水，氣孔開放。藍光可作為一種信號促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K+，細胞內(nèi)K+濃度上升，細胞液滲透壓增大，使細胞吸水體積膨大，氣孔開度進一步增大?！驹斀狻浚?）葉綠體中的葉綠素對紅光有較高的吸收峰值，紅光照射下保衛(wèi)細胞進行光合作用制造有機物，使保衛(wèi)細胞的滲透壓上升，細胞吸水膨脹，氣孔開放，故紅光可通過光合作用促進氣孔開放。（2）題中顯示，藍光可作為一種信號促進保衛(wèi)細胞逆濃度梯度吸收K+，提高了細胞的滲透壓，保衛(wèi)細胞吸水能力增強，體積膨大，氣孔開放，因此，在飽和紅光的基礎(chǔ)上補加藍光照射葉片，氣孔開度可進一步增大。8．(1)差速離心類囊體（?。┠に{紫光(2)懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)相關(guān)的酶，但黑暗條件下，光反應(yīng)無法進行，暗反應(yīng)沒有光反應(yīng)提供的原料ATP和NADPH，所以無法形成糖類?！痉治觥抗夂献饔冒ü夥磻?yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣，另一部分光能用于合成ATP。暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)中，首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原，隨后，一些接受能量并被還原的三碳化合物在酶的作用下，經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成糖類，另一些接受能量并被還原的三碳化合物，經(jīng)過一系列變化，又形成五碳化合物，這些五碳化合物又可以參與二氧化碳的固定。【詳解】（1）由于各種細胞器的密度不同，植物細胞器的分離方法可用差速離心法；葉綠體中的光合色素分布在類囊體的類囊體薄膜上；光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。（2）光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)相互促進，暗反應(yīng)的進行需要光反應(yīng)提供NADPH和ATP等，將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，雖然懸浮液中有類囊體膜以及葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)相關(guān)的酶，但黑暗條件下，光反應(yīng)無法進行，暗反應(yīng)沒有光反應(yīng)提供的原料ATP和NADPH，暗反應(yīng)也不能進行，故懸浮液中不能產(chǎn)生糖。9．(1)葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）一和二(2)紅光+藍光6不同的補光時間條件下，紅光+藍光光源組平均花朵數(shù)均最多【分析】光合色素的提取和分離實驗中，用紙層析法分離葉綠體色素的原理為，不同的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，分離后獲得4條色素帶，由下到上分別為葉綠素b（黃綠色）、葉綠素a（藍綠色）、葉黃素（黃色）、胡蘿卜素（橙黃色），其中葉綠素a和葉綠素b統(tǒng)稱為葉綠素，主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素統(tǒng)稱為類胡蘿卜素主要吸收藍紫光?！驹斀狻浚?）火龍果植株能同時吸收紅光和藍光的光合色素是葉綠素a和葉綠素b，二者統(tǒng)稱為葉綠素；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細線為基準，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第一條和第二條。（2）根據(jù)實驗結(jié)果，三種補光光源中最佳的是紅光+藍光，因為在不同補光時間條件下，紅光+藍光組平均花朵數(shù)都最多，該光源的補光時間是6小時/天時，平均花朵數(shù)最多，所以最佳補光時間是6小時/天。10．(1)葉綠體中的色素易溶于無水乙醇(2)C5ATP和NADPHCO2是光合作用的原料；13C可被儀器檢測(3)降低增加庫源比降低，植株總的葉片光合作用制造的有機物增多，運輸?shù)絾蝹€果實的有機物量增多，因此單果重量增加【分析】本題研究研究不同庫源比（以果實數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響，自變量為庫源比，即以果實數(shù)量與葉片數(shù)量比值；因變量為光合作用以及光合產(chǎn)物分配情況?！驹斀狻浚?）葉綠體中的色素易溶于無水乙醇，因此用乙醇作為提取液。（2）研究光合產(chǎn)物從源分配到庫時，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的C5結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的ATP和NADPH中的化學能，合成的糖分子運輸?shù)焦麑嵉葞熘?。?）分析實驗甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫源比降低，葉凈光合速率降低；果實中含13C光合產(chǎn)物的量增多；庫源比降低導致果實單果重變化的原因是植株總的葉片光合作用制造的有機物增多，運輸?shù)絾蝹€果實的有機物量增多，因此單果重量增加。11．光合色素主要吸收紅光和藍紫光紅光：藍光=3：2葉綠素和含氮物質(zhì)的含量最高,光合作用最強【分析】影響光合作用的因素有溫度、光照強度、二氧化碳濃度、葉綠素的含量，酶的含量和活性等?！驹斀狻糠治鰣D乙可知，與CK組相比，A、B、C組的干重都較高。結(jié)合題意可知，CK組使用的是白光照射，而A、B、C組使用的是紅光和藍紫光，光合色素主要吸收紅光和藍紫光，故A、B、C組吸收的光更充分，光合作用速率更高，積累的有機物含量更高，植物干重更高。由圖乙可知，當光質(zhì)配比為B組（紅光：藍光=3：2）時，植物的干重最高；結(jié)合圖甲可知，B組植物葉綠素和氮含量都比A組（紅光：藍光=1：2）、C組（紅光：藍光=2：1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B組植物的光合作用速率大于A組（紅光：藍光=1：2）、C組（紅光：藍光=2：1）兩組，有機物積累量最高，植物干重最大，最有利于生菜產(chǎn)量的增加。12．類胡蘿卜素/葉綠素比例上升紅光和藍紫【詳解】根據(jù)表格信息可知，ygl植株葉綠素含量較低且類胡蘿卜素/葉綠素比值比較高，故葉片呈現(xiàn)出黃綠色。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，由ygl葉色呈黃綠可推測，主要吸收紅光和藍紫光13．葉綠素a和葉綠素b紅光和藍紫無水乙醇【分析】綠葉中色素的提取和分離實驗，提取色素時需要加入無水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）?！驹斀狻浚?）花生葉肉細胞中的葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅光和藍紫光，可用無水乙醇等有機溶劑從葉片中提取，因為葉片中的色素能溶解到有機溶劑中14．(1)層析3-磷酸甘油酸(2)光合速率大，消耗的二氧化碳多藍溶質(zhì)濃度升高(3)不同顏色光強度光照時間【分析】分析圖1：藍光光照比紅光光照下光合速率大、氣孔導度大、胞間CO2濃度低。分析圖2：表示該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理對氣孔導度的影響：藍光刺激可引起的氣孔開放程度增大，綠光刺激不影響氣孔開放程度，先藍光后綠光處理也基本不影響氣孔開放程度，先藍光再綠光后藍光處理氣孔開放程度增大的最多。由此可知綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍光逆轉(zhuǎn)?！驹斀狻浚?）各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢，所以常用紙層析法分離光合色素。光合色素吸收的光能通過光反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學能，用于碳反應(yīng)中3-磷酸甘油酸的還原，將能量轉(zhuǎn)移到有機物中。（2）據(jù)圖1分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是藍光照射下盡管氣孔導度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍光逆轉(zhuǎn)，并且先藍光再綠光后藍光處理的效果比只用藍光刺激更明顯。由圖1圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛(wèi)細胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進K+、Cl-的吸收等，最終導致保衛(wèi)細胞溶質(zhì)濃度升高，細胞吸水膨脹，內(nèi)側(cè)膨脹的多，氣孔側(cè)內(nèi)陷，氣孔開放。（3）生產(chǎn)上選用不同顏色的LED燈或濾光性薄膜可獲得不同光質(zhì)環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的光強度或光照時間、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代謝產(chǎn)物的合成?！军c睛】本題考查了不同光質(zhì)對光作用過程中，氣孔導度（氣孔的開放程度）、胞間CO2濃度、光合速率的影響，解題關(guān)鍵是知道所學的光作用過程的相關(guān)知識，并結(jié)合題中的圖示信息做出準確判斷。15．(1)差速離心(2)葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素減少(3)水分的散失(4)細胞核葉綠體【分析】1、分離各種細胞器的方法是差速離心法。2、光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣，另一部分光能用于合成ATP，暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)中，首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP被還原?！驹斀狻浚?）葉綠體屬于細胞器，根據(jù)不同細胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。（2）光合作用的光反應(yīng)過程可產(chǎn)生NADPH和ATP，該過程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據(jù)題意可知，白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過程中葉綠素等光合色素減少，光反應(yīng)減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低。（3）白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。（4）葉綠體屬于半自主性細胞器，其中蛋白質(zhì)的合成主要受到細胞核基因的編碼，合成后經(jīng)特定機制完成跨膜運輸；其余蛋白質(zhì)由存在于細胞質(zhì)中（葉綠體）的基因編碼。16．類胡蘿卜素葉綠體的類囊體薄膜/類囊體薄膜【詳解】滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b；類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。在細胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上17．C4植物的CO2補償點低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段：（1）光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣，以及ATP的形成；（2）光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程?！驹斀狻緾4植物的CO2固定途徑有C4和C3途徑，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途徑，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱會導致氣孔開度減小，CO2吸收減少；由于C4植物的CO2補償點低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此光合作用受影響較小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生長得好。18．光呼吸和呼吸作用【詳解】據(jù)圖分析，0～t1時（沒有光照，只進行呼吸作用）段釋放的CO2源于呼吸作用；a曲線t1～t2時段，有光照，所以CO2是由細胞呼吸和光呼吸共同產(chǎn)生。19．(1)ATP和[H]卡爾文循環(huán)同位素標記法C4(2)PEP羧化酶維管束鞘細胞內(nèi)的葉綠體(3)葉肉實現(xiàn)細胞間的物質(zhì)交換和信息交流（合理即可）增加RuBP羧化酶活性下降時，C3生成量減少，ATP消耗量減少，因此ATP含量增加【分析】光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成有機物?！驹斀狻浚?）綠色植物進行光合作用時，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]在圖示卡爾文循環(huán)過程中被利用，卡爾文循環(huán)過程是科學家利用同位素標記法發(fā)現(xiàn)的。據(jù)圖可知，C4植物暗反應(yīng)的場所為葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和維管束鞘細胞的葉綠體，而玉米暗反應(yīng)過程的場所與圖示的C4植物相同，因此玉米屬于C4植物。（2）據(jù)圖可知，與C3植物相比，C4植物葉肉細胞中所的PEP羧化酶對CO2具有很強的親和力，可以把大氣中濃度很低的CO2固定下來，并集中到維管束鞘細胞內(nèi)的葉綠體中被利用，因而提高了光合作用效率。（3）C4植物葉片的維管束鞘薄壁細胞中含有許多沒有基粒的葉綠體，葉肉細胞內(nèi)含有正常的葉綠體，而光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜（或基質(zhì)）上，據(jù)此推測C4植物光反應(yīng)的場所為葉肉細胞。維管束鞘薄壁細胞與其鄰近的葉肉細胞之間有大量的胞間連絲相連，這為實現(xiàn)細胞間的物質(zhì)交換和信息交流提供了專門的通道，從而實現(xiàn)了細胞間的物質(zhì)交換和信息交流。當C3植物的RuBP羧化酶活性突然下降時，則二氧化碳的固定速率下降，C3生成量減少，因此ATP消耗量減少，而光反應(yīng)速率基本不變，即還原氫和ATP的生成速率基本不變，因此ATP含量增加?！军c睛】熟知光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化是解答本題的關(guān)鍵，正確分析圖示的信息是正確解題的前提，掌握細胞間信息傳遞的方式是解答本題的另一關(guān)鍵。20．(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)100～300【分析】題意分析，光呼吸會抑制暗反應(yīng)，光呼吸會產(chǎn)生CO2．向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液后由表格數(shù)據(jù)可知，光合作用的強度隨著SoBS濃度的增加出現(xiàn)先增加后下降的現(xiàn)象?！驹斀狻浚?）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）葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度即為光補償點，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/LSoBS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。【點睛】本題著重考查了光合作用的影響因素等方面的知識，意在考查考生能識記并理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。21．(1)主動運輸需要呼吸作用提供能量，O2濃度小于a點，根細胞對的吸收速率與O2濃度呈正相關(guān)(2)主動運輸需要載體蛋白，此時載體蛋白數(shù)量達到飽和(3)甲的最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多(4)定期松土【分析】根據(jù)物質(zhì)運輸?shù)姆较蛞约斑\輸過程中是否需要能量，將物質(zhì)跨膜運輸分為被動運輸和主動運輸，其中主動運輸為逆濃度方向運輸，需要載體蛋白和能量的供應(yīng)。曲線圖分析，當氧氣濃度小于a時，影響根細胞吸收NO3－的因素是能量，當氧氣濃度大于a時，影響根細胞吸收NO3－的因素是載體蛋白的數(shù)量?！驹斀狻浚?）主動運輸是低濃度向高濃度運輸，需要能量的供應(yīng)、需要載體蛋白協(xié)助，由圖可知，當氧氣濃度小于a點時，隨著O2濃度的增加，根細胞對NO3－的吸收速率也增加，說明根細胞吸收NO3－需要能量的供應(yīng)，為主動運輸。（2）主動運輸需要能量和載體蛋白，呼吸作用可以為主動運輸提供能量，O2濃度大于a時作物乙吸收NO3－的速率不再增加，能量不再是限制因素，此時影響根細胞吸收NO3－速率的因素是載體蛋白的數(shù)量，此時載體蛋白數(shù)量達到飽和。（3）曲線圖分析，當甲和乙根細胞均達到最大的NO3－的吸收速率時，甲的NO3－最大吸收速率大于乙，說明甲需要能量多，消耗O2多，甲根部細胞的呼吸速率大于作物乙。（4）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了促進根細胞對礦質(zhì)元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧量，促進根細胞的有氧呼吸，為主動運輸吸收礦質(zhì)元素提供能量。22．(1)光合作用呼吸作用(2)有氧呼吸(3)被抑制不受影響(4)AD【分析】有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，合成大量ATP?！驹斀狻浚?）藍細菌是原核生物，但含有葉綠素和藻藍素，能進行光合作用，能產(chǎn)生NADH（呼吸過程中產(chǎn)生的[H]）和丙酮酸等中間代謝物，也能進行呼吸作用，因此藍細菌內(nèi)的ATP來源于光合作用和呼吸作用等生理過程，為各項生命活動提供能量。（2）有氧呼吸第三階段是前兩個階段產(chǎn)生的NADH（呼吸過程中產(chǎn)生的[H]）與氧氣結(jié)合形成水，同時釋放大量能量，因此藍細菌中細胞質(zhì)中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三階段產(chǎn)生ATP