2025屆新高考生物熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)：細(xì)胞代謝

2025屆新高考生物熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)細(xì)胞代謝01物質(zhì)跨膜運(yùn)輸物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)呐袛嘀傅氖穷}目通過(guò)文字信息或圖片信息描述物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，要求考生通過(guò)信息判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?。除教材常?jiàn)的運(yùn)輸方式外，協(xié)同運(yùn)輸?shù)刃碌倪\(yùn)輸方式常常出現(xiàn)在高考題中，增加了題目的分析難度。題型概述這類(lèi)題目多以圖像分析或?qū)嶒?yàn)分析形式進(jìn)行考查。題型特點(diǎn)題型歸納一看順逆濃度，二看有無(wú)蛋白一看膜兩側(cè)濃度關(guān)系，逆濃度則為主動(dòng)運(yùn)輸順濃度→有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白則協(xié)助擴(kuò)散→無(wú)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白則自由擴(kuò)散解題技巧判斷物質(zhì)運(yùn)輸方式的核心在于物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，除濃度關(guān)系和是否需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白外，是否需要能量本來(lái)也作為主要的判斷準(zhǔn)則，但在高考題中常常有協(xié)同運(yùn)輸這種消耗電化學(xué)勢(shì)能而不直接消耗ATP的情況，所以濃度判斷更為實(shí)用。[2021年廣東高考真題]人體缺乏尿酸氧化酶，導(dǎo)致體內(nèi)嘌呤分解代謝的終產(chǎn)物是尿酸（存在形式為尿酸鹽）。尿酸鹽經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)后，部分被腎小管細(xì)胞膜上具有尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最終回到血液。尿酸鹽重吸收過(guò)量會(huì)導(dǎo)致高尿酸血癥或痛風(fēng)。目前，E是針對(duì)上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風(fēng)的常用臨床藥物。為研發(fā)新的藥物，研究人員對(duì)天然化合物F的降尿酸作用進(jìn)行了研究。給正常實(shí)驗(yàn)大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機(jī)分成數(shù)量相等的兩組。一組設(shè)為模擬組，另一組灌服F設(shè)為治療組。一段時(shí)間后檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)圖。真題鏈接回答下列問(wèn)題：（1）與分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在細(xì)胞內(nèi)合成、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需要_________________________（答出兩種即可）及線(xiàn)粒體等細(xì)胞器共同參與。腎小管細(xì)胞通過(guò)上述蛋白重吸收尿酸鹽，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有____________的功能特性，原尿中還有許多物質(zhì)也需借助載體蛋白通過(guò)腎小管的細(xì)胞膜，這類(lèi)跨膜運(yùn)輸?shù)木唧w方式有___________________。（2）URAT1分布于腎小管細(xì)胞刷狀緣（如圖，示意圖），該結(jié)構(gòu)有利于尿酸鹽的重吸收，原因是__________________________________________________________。真題鏈接核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體選擇透過(guò)性主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散膜面積增大，細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量增多，擴(kuò)大膜上載體蛋白的附著位點(diǎn)解析：分泌蛋白的合成、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，參與的細(xì)胞器主要有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線(xiàn)粒體；由題意可知，尿酸鹽進(jìn)出細(xì)胞需要依靠細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不能隨意進(jìn)出細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性；跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接凶杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞吐等，其中需要借助載體蛋白的運(yùn)輸方式有協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。解析：由題圖可知，刷狀緣表面有凸起，增大了膜面積，細(xì)胞膜上的載體蛋白（URAT1和GLUT9）數(shù)量增多，擴(kuò)大了膜上載體蛋白的附著位點(diǎn)，有利于尿酸鹽的重吸收。（3）與空白對(duì)照組（灌服生理鹽水的正常實(shí)驗(yàn)大鼠）相比，模型組的自變量是________________。與其它兩組比較，設(shè)置模型組的目的是____________________。（4）根據(jù)尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白檢測(cè)結(jié)果，推測(cè)F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是_____________________________，減少尿酸鹽重吸收。為進(jìn)一步評(píng)價(jià)F的作用效果，本實(shí)驗(yàn)需要增設(shè)對(duì)照組，具體為_(kāi)___________。真題鏈接尿酸氧化酶抑制劑與空白組對(duì)照相比，確定構(gòu)建動(dòng)物模型是否成功抑制URAT1和GIUT9合成和運(yùn)輸模型組灌E解析：模型組與空白對(duì)照組不同的是模型組灌服了尿酸氧化酶抑制劑。治療組和空白對(duì)照組不能直接形成對(duì)照，因此設(shè)置模型組，與空白組對(duì)照，確定構(gòu)建動(dòng)物模型是否成功。解析：使用F的治療組與模型組相比，尿酸鹽含量下降且URAT1和GLUT9的含量也下降，因此，可以推測(cè)F是通過(guò)抑制URAT1和GLUT9的合成和運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)治療作用的；新藥F的治療效果可以與常用藥E的效果進(jìn)行比較，除藥物E和F外，其余條件應(yīng)保持一致，因此需要增設(shè)高尿酸血癥大鼠灌服E的治療組作為對(duì)照。精準(zhǔn)練習(xí)囊性纖維化是一種嚴(yán)重的遺傳性疾病，導(dǎo)致這一疾病發(fā)生的主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變，如圖表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過(guò)程中的作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：精準(zhǔn)練習(xí)（1）圖中所示為細(xì)胞膜的_________模型，其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是_________，氯離子跨膜運(yùn)輸是由膜上___________________協(xié)助完成的。（2）在正常細(xì)胞內(nèi)，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下，通過(guò)_________的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴(kuò)散的速度_____，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。流動(dòng)鑲嵌磷脂雙分子層功能正常的CFTR蛋白主動(dòng)運(yùn)輸加快解析：（1）題圖表示細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，其基本支架是磷脂雙分子層，氯離子的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，需要載體蛋白（功能正常的CTR蛋白）參與，并消耗能量。解析：（2）在正常細(xì)胞內(nèi)，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下，通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，導(dǎo)致水分子問(wèn)膜外擴(kuò)散的速度加快，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。（3）人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱(chēng)為脂質(zhì)體，所有帶電荷的分子不管它多小，都很難通過(guò)脂質(zhì)體，這是因?yàn)榱字p分子層的內(nèi)部是疏水的。纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi)，可使K+的運(yùn)輸速度提高100000倍，但卻不能有效提高Na+的運(yùn)輸速率，由此可以得出：①____________________________；②___________________。載體蛋白能極大提高運(yùn)輸速度載體蛋白具有特異性解析：（3）根據(jù)題干信息“纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi)，可使K+的運(yùn)輸速度提高100000倍”可知，纈氨霉素可作為運(yùn)輸K+的載體蛋白，能極大提高運(yùn)輸速度；根據(jù)“但卻不能有效提高Na+的運(yùn)輸速率”可知，載體蛋白具有特異性。精準(zhǔn)練習(xí)精準(zhǔn)練習(xí)2.水通道蛋白位于部分細(xì)胞的細(xì)胞膜上，能介導(dǎo)水分子的跨膜運(yùn)輸，提高水分子的運(yùn)輸效率。將豬的紅細(xì)胞置于不同濃度的NaCl溶液中，一段時(shí)間后紅細(xì)胞體積和初始體積之比的變化曲線(xiàn)如下圖所示。已知紅細(xì)胞吸水漲破時(shí)的NaCl溶液濃度是100mmol·L-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：精準(zhǔn)練習(xí)（1）哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞是提取細(xì)胞膜的良好材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)眾多的細(xì)胞器和______。在低滲溶液中，紅細(xì)胞吸水漲破釋放內(nèi)容物后，剩余的部分稱(chēng)為“血影”，則“血影”的主要成分是_______和_____。根據(jù)上圖可知，豬的紅細(xì)胞在濃度為_(kāi)____mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常狀態(tài)。（2）將豬的紅細(xì)胞和肝細(xì)胞置于蒸餾水中，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間少于肝細(xì)胞，結(jié)合以上信息分析，其原因可能是紅細(xì)胞膜上存在___________水通道蛋白而肝細(xì)胞膜上沒(méi)有。細(xì)胞核蛋白質(zhì)解析：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，因此是提取細(xì)胞膜的良好材料。在低滲溶液中，紅細(xì)胞吸水漲破釋放內(nèi)容物后，剩余的部分稱(chēng)為“血影”，根據(jù)紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可知，“血影”主要是細(xì)胞膜，因此其主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂。根據(jù)題圖可知，豬的紅細(xì)胞在濃度為150mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形態(tài)。磷脂150水通道蛋白解析：將豬的紅細(xì)胞和肝細(xì)胞置于蒸餾水中，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間少于肝細(xì)胞，結(jié)合題干信息分析，其原因可能是紅細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，肝細(xì)胞膜上無(wú)水通道蛋白，所以紅細(xì)胞吸水漲破所需的時(shí)間少于肝細(xì)胞。精準(zhǔn)練習(xí)（3）研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液跨膜運(yùn)輸，這種水分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞莀________。從細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型分析，由于磷脂雙分子層______（選填“內(nèi)部”或“外部”具有疏水性，水分子以_________（選填“自由擴(kuò)散”或“協(xié)助擴(kuò)散”）的方式通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定的阻礙，導(dǎo)致其通過(guò)細(xì)胞膜的速率變小。（4）成熟的紅細(xì)胞膜除了具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞這一功能外，還有______________、____________________兩個(gè)功能。協(xié)助擴(kuò)散內(nèi)部解析：低滲溶液中水分子含量高，高滲溶液中水分子含量低，故水分子借助水通道蛋白從低滲溶液向高滲溶液跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散。構(gòu)成生物膜的磷脂雙分子層親水的頭部向外，疏水的尾部向內(nèi)。由于內(nèi)部的尾部疏水，水分子的自由擴(kuò)散會(huì)遇到一定的阻礙，運(yùn)輸速率減小。自由擴(kuò)散解析：細(xì)胞膜的功能是控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)。進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)02細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心內(nèi)容，包括的內(nèi)容有有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程的區(qū)別和聯(lián)系；細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；細(xì)胞呼吸方式的判斷和呼吸速率分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究等。題型概述在命題角度上多與光合作用結(jié)合考查，以多變的形式對(duì)細(xì)胞呼吸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、過(guò)程原理、實(shí)踐應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)探究等知識(shí)和能力進(jìn)行綜合考查，試題常聯(lián)系種子萌發(fā)、種子的成熟等真實(shí)的問(wèn)題情境呈現(xiàn)。能力考查點(diǎn)多為分析、判斷、綜合應(yīng)用等。題型特點(diǎn)題型歸納呼吸商的運(yùn)用：

呼吸商，又稱(chēng)氣體交換率，是指生物體在單位時(shí)間內(nèi)釋放CO2與吸收O2的比例，即指呼吸作用所釋放的CO2和吸收的O2的分子數(shù)之比。底物不同、呼吸方式不同植物的呼吸商會(huì)有差異，依此可以判斷底物和呼吸方式，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。解題技巧呼吸商大于1等于1小于1底物及呼吸方式底物為糖類(lèi)，有無(wú)氧呼吸（產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸）底物為糖類(lèi)，進(jìn)行有氧呼吸（(還可能存在產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸）底物為脂肪，進(jìn)行有氧呼吸1.糖類(lèi)徹底氧化分解呼吸商為1的邏輯可以通過(guò)碳水化合物分析，碳水化合物即Cm(H2O)n。當(dāng)其完全氧化分解時(shí)，釋放m摩爾CO2、吸收m摩爾O2，故呼吸商為1。2.脂質(zhì)完全氧化分解時(shí)，由于其分子中氫對(duì)氧的比例較糖分子中高，氧既用于碳的氧化，也要用于氫的氧化，需消耗較多的氧，故呼吸商小于1。3.植物葉片的RQ約為1.05，禾谷類(lèi)種子或其他淀粉類(lèi)種子萌發(fā)時(shí)，RQ接近1。一些含油和脂肪類(lèi)種子萌發(fā)時(shí)，RQ約為0.7。[2024年江西高考真題]當(dāng)某品種菠蘿蜜成熟到一定程度，會(huì)出現(xiàn)呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現(xiàn)象。研究人員以新采摘的該菠蘿蜜為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定了常溫有氧貯藏條件下果實(shí)的呼吸速率和乙烯釋放速率，變化趨勢(shì)如圖。回答下列問(wèn)題：（1）菠蘿蜜在貯藏期間，細(xì)胞呼吸的耗氧場(chǎng)所是線(xiàn)粒體的_____，其釋放的能量一部分用于生成_____，另一部分以______的形式散失。（2）據(jù)圖可知，菠蘿蜜在貯藏初期會(huì)釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，這體現(xiàn)了乙烯產(chǎn)生的調(diào)節(jié)方式為_(kāi)__________。真題鏈接內(nèi)膜解析：（1）菠蘿蜜在貯藏期間，細(xì)胞呼吸的耗氧場(chǎng)所是線(xiàn)粒體的內(nèi)膜，即消耗氧氣的階段是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上，其釋放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以熱能的形式散失，其中轉(zhuǎn)移到ATP中的能量可以用于耗能的生命活動(dòng)。ATP熱能解析：（2）據(jù)圖可知，菠蘿蜜在貯藏初期會(huì)釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，進(jìn)而加速了果實(shí)的成熟，這體現(xiàn)了乙烯產(chǎn)生的調(diào)節(jié)方式為正反饋調(diào)節(jié)。正反饋調(diào)節(jié)[2024年江西高考真題]當(dāng)某品種菠蘿蜜成熟到一定程度，會(huì)出現(xiàn)呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現(xiàn)象。研究人員以新采摘的該菠蘿蜜為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定了常溫有氧貯藏條件下果實(shí)的呼吸速率和乙烯釋放速率，變化趨勢(shì)如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）菠蘿蜜在貯藏期間，細(xì)胞呼吸的耗氧場(chǎng)所是線(xiàn)粒體的_____，其釋放的能量一部分用于生成_____，另一部分以______的形式散失。（2）據(jù)圖可知，菠蘿蜜在貯藏初期會(huì)釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，這體現(xiàn)了乙烯產(chǎn)生的調(diào)節(jié)方式為_(kāi)__________。真題鏈接內(nèi)膜解析：（1）菠蘿蜜在貯藏期間，細(xì)胞呼吸的耗氧場(chǎng)所是線(xiàn)粒體的內(nèi)膜，即消耗氧氣的階段是有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上，其釋放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以熱能的形式散失，其中轉(zhuǎn)移到ATP中的能量可以用于耗能的生命活動(dòng)。ATP熱能解析：（2）據(jù)圖可知，菠蘿蜜在貯藏初期會(huì)釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，進(jìn)而加速了果實(shí)的成熟，這體現(xiàn)了乙烯產(chǎn)生的調(diào)節(jié)方式為正反饋調(diào)節(jié)。正反饋調(diào)節(jié)(3)據(jù)圖推測(cè)，菠蘿蜜在貯藏5天內(nèi)可溶性糖的含量變化趨勢(shì)是__________________。為證實(shí)上述推測(cè)，擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。假設(shè)菠蘿蜜中的可溶性糖均為葡萄糖，現(xiàn)有充足的新采摘菠蘿蜜、儀器設(shè)備（如比色儀，可用于定量分析溶液中物質(zhì)的濃度）、玻璃器皿和試劑（如DNS試劑，該試劑能夠和葡萄糖在沸水浴中加熱產(chǎn)生棕紅色的可溶性物質(zhì)）等。簡(jiǎn)要描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①__________________________________________________________________________________________________________________；②分別制作勻漿，取等量勻漿液；③_________________________________________；④分別在沸水浴中加熱；⑤_____________________________________________。(4)綜合上述發(fā)現(xiàn)，新采摘的菠蘿蜜在貯藏過(guò)程中釋放的乙烯能調(diào)控果實(shí)的呼吸速率上升，其原因是______________________________________________________。真題鏈接逐漸上升而后相對(duì)穩(wěn)定逐漸上升而后相對(duì)穩(wěn)定；將采摘后分別放置1、2、3、4、5天的菠蘿蜜分成五組，編號(hào)為①、②、③、④、⑤在5支試管中分別添加等量的DNS試劑，混勻在加熱的過(guò)程中觀(guān)察5組試管中顏色變化，并記錄乙烯具有催熟作用，且乙烯含量上升時(shí)，會(huì)使某品種的菠蘿蜜出現(xiàn)呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現(xiàn)象，進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)的成熟真題鏈接解析：（3）圖中顯示，菠蘿蜜在貯藏5天內(nèi)呼吸速率迅速上升而后下降，同時(shí)乙烯的產(chǎn)生量也表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，據(jù)此推測(cè)，該過(guò)程中可溶性糖的含量變化趨勢(shì)是逐漸上升而后相對(duì)穩(wěn)定。為證實(shí)上述推測(cè)，擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。假設(shè)菠蘿蜜中的可溶性糖均為葡萄糖，現(xiàn)有充足的新采摘菠蘿蜜、儀器設(shè)備（如比色儀，可用于定量分析溶液中物質(zhì)的濃度）、玻璃器皿和試劑（如DNS試劑，該試劑能夠和葡萄糖在沸水浴中加熱產(chǎn)生棕紅色的可溶性物質(zhì)）等，本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測(cè)葡萄糖含量的變化，利用的原理是顏色反應(yīng)，顏色的深淺代表葡萄糖含量的多少，據(jù)此簡(jiǎn)要描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①分組編號(hào)，將采摘后分別放置1、2、3、4、5天的菠蘿蜜分成五組，編號(hào)為①、②、③、④、⑤，實(shí)驗(yàn)中保證采摘后用于實(shí)驗(yàn)的菠蘿蜜生長(zhǎng)狀態(tài)一致；②分別取等量的5組菠蘿蜜制作勻漿，取等量（1毫升）勻漿液分別置于5支干凈的試管中；③在5支試管中分別添加等量的DNS試劑，混勻；④分別在沸水浴中加熱；⑤在加熱的過(guò)程中觀(guān)察5組試管中顏色變化，并記錄。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論。（4）綜合上述發(fā)現(xiàn)，新采摘的菠蘿蜜在貯藏過(guò)程中釋放的乙烯能調(diào)控果實(shí)的呼吸速率上升，這是因?yàn)橐蚁┚哂写呤熳饔?，但乙烯含量上升時(shí)，會(huì)使某品種的菠蘿蜜出現(xiàn)呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現(xiàn)象，進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)的成熟。呼吸商（RQ）指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值（RQ=釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積）。下圖1表示萌發(fā)的小麥種子中發(fā)生的相關(guān)生理過(guò)程,A~E表示物質(zhì)，①?④表示過(guò)程。圖2表示測(cè)定消毒過(guò)的萌發(fā)的小麥種子呼吸商的實(shí)驗(yàn)裝置。精準(zhǔn)練習(xí)（1）圖1中，催化過(guò)程①②的酶存在于細(xì)胞中______，物質(zhì)A表示________，B的產(chǎn)生部位有_____________________。（2）實(shí)驗(yàn)裝置乙中，KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是______________________。精準(zhǔn)練習(xí)溶膠丙酮酸細(xì)胞溶膠和線(xiàn)粒體基質(zhì)增大吸收二氧化碳的面積解析：（1）①表示細(xì)胞呼吸的第一階段，發(fā)生在細(xì)胞溶膠中，相應(yīng)酶也分布在細(xì)胞溶膠中。②表示厭氧呼吸的第二階段，發(fā)生在細(xì)胞溶膠，相應(yīng)酶也分布在細(xì)胞溶膠。A為細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生的丙酮酸，B為二氧化碳。如果是需氧呼吸，二氧化碳在第二階段產(chǎn)生，場(chǎng)所是線(xiàn)粒體基質(zhì)：如果是厭氧呼吸，二氧化碳在第二階段產(chǎn)生，場(chǎng)所是細(xì)胞溶膠。解析：（2）裝置乙中，KOH溶液的作用是吸收二氧化碳，在裝置中加入筒狀濾紙，濾紙吸收KOH溶液，與空氣中二氧化碳接觸面積增加。（3）假設(shè)小麥種子只以糖類(lèi)為呼吸底物，在25℃下經(jīng)10min觀(guān)察墨滴的移動(dòng)情況，如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴不動(dòng)，乙裝置中墨滴左移，則10min內(nèi)小麥種子中發(fā)生圖1中的_________（填序號(hào)）過(guò)程；如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴右移，乙裝置中墨滴不動(dòng)，則10min內(nèi)小麥種子中發(fā)生圖1中的______（填序號(hào)）過(guò)程。（4）實(shí)際上小麥種子的呼吸底物除了糖類(lèi)外，還有脂肪等，在25℃下經(jīng)10min內(nèi)，如果甲裝置中墨滴左移30min，乙裝置中墨滴左移100mm，則萌發(fā)小麥種子的呼吸商是____。精準(zhǔn)練習(xí)①③④解析：（3）假設(shè)小麥種子只以糖類(lèi)為呼吸底物，在25℃下經(jīng)10min觀(guān)察墨滴的移動(dòng)情況。如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴不動(dòng)，說(shuō)明產(chǎn)生的二氧化碳量等于消耗的氧氣量，乙裝置中墨滴左移，說(shuō)明消耗了氧氣，則10min內(nèi)小麥種子只進(jìn)行需氧呼吸，即發(fā)生了題圖1中①③④過(guò)程。如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴右移，說(shuō)明產(chǎn)生的二氧化碳量大于消耗的氧氣量或不消耗氧氣但產(chǎn)生了二氧化碳，乙裝置中墨滴不動(dòng)，說(shuō)明沒(méi)有消耗氧氣，則10min內(nèi)小麥種子只進(jìn)行厭氧呼吸，即發(fā)生了題圖1中①②過(guò)程。①②解析：（4）甲裝置中墨滴左移30mm，說(shuō)明氧氣消耗量比二氧化碳產(chǎn)生量多30，乙裝置中墨滴左移100mm，說(shuō)明氧氣消耗量為100。所以，二氧化碳量為100-30=70，呼吸商為釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積=70÷100=0.7。0.7金魚(yú)能在嚴(yán)重缺氧環(huán)境中生存若干天，肌細(xì)胞和其他細(xì)胞厭氧呼吸的產(chǎn)物不同，如圖表示金魚(yú)缺氧狀態(tài)下細(xì)胞中的部分代謝途徑，已知乳酸可在乳酸脫氫酶的作用下生成丙酮酸，請(qǐng)分析回答：（1）物質(zhì)X是_______（填物質(zhì)名稱(chēng)），元素組成為_(kāi)_________。精準(zhǔn)練習(xí)丙酮酸C、H、O解析：（1）根據(jù)厭氧呼吸過(guò)程可知，①表示厭氧呼吸第一階段，即1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸，所以圖示中的物質(zhì)X是丙酮酸，丙酮酸是葡萄糖分解的產(chǎn)物，其元素組成為C、H、O。（2）①~⑤過(guò)程中有ATP生成的是_____（填序號(hào)），有[H]產(chǎn)生的過(guò)程是_____（填序號(hào)）。（3）物質(zhì)X經(jīng)過(guò)②過(guò)程產(chǎn)生酒精，同時(shí)還產(chǎn)生_____（填物質(zhì)名稱(chēng)）。（4）過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所是_________，過(guò)程④發(fā)生的場(chǎng)所是_________。（5）金魚(yú)肌細(xì)胞與其他細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)物不同的原因是____________________。精準(zhǔn)練習(xí)①①③解析：（2）分析題圖可知，圖中①為細(xì)胞厭氧呼吸第一階段，該階段有[H]產(chǎn)生和少量ATP生成；②為細(xì)胞厭氧呼吸第二階段，沒(méi)有[H]和ATP生成；③為乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸和[H]的過(guò)程，沒(méi)有ATP生成；④是細(xì)胞厭氧呼吸第二階段，沒(méi)有[H]和ATP生成；⑤為乳酸進(jìn)入肌細(xì)胞的過(guò)程，沒(méi)有[H]和ATP生成。綜上所述，①~⑤過(guò)程中有ATP生成的是①，有[H]產(chǎn)生的過(guò)程是①③。①CO2解析：（3）物質(zhì)X是丙酮酸，②表示厭氧呼吸第二階段，在酶的催化下，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳。細(xì)胞溶膠細(xì)胞溶膠解析：（4）過(guò)程①（厭氧呼吸第一階段）在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，過(guò)程④生成乳酸的厭氧呼吸第二階段也在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行。呼吸酶種類(lèi)不同解析：（5）據(jù)圖分析，金魚(yú)在不同的細(xì)胞中進(jìn)行厭氧呼吸的產(chǎn)物不同，是由于催化反應(yīng)的呼吸酶種類(lèi)不同。（6）在嚴(yán)重缺氧環(huán)境中，金魚(yú)肌細(xì)胞將乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸的意義是__________________________________________________________________________________________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)金魚(yú)的肌細(xì)胞將乳酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸，再將丙酮酸轉(zhuǎn)化為酒精后可通過(guò)鰓血管排出體外，防止酸中毒，以維持細(xì)胞正常的代謝解析：（6）金魚(yú)其他細(xì)胞厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸，隨著乳酸的積累，體內(nèi)酸性不斷增強(qiáng)，會(huì)影響金魚(yú)體內(nèi)酶的活性進(jìn)而影響金魚(yú)的生命活動(dòng)。經(jīng)過(guò)圖中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，乳酸轉(zhuǎn)化成丙酮酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成酒精，酒精通過(guò)鰓血管排出體外，減少乳酸的積累，有利于維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，維持細(xì)胞的正常代謝。03光合呼吸的關(guān)系光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)代謝上方向相反，光合作用合成有機(jī)物，細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物，所以?xún)烧叩南鄬?duì)強(qiáng)度會(huì)影響植物有機(jī)物的積累量。光合、呼吸綜合計(jì)算問(wèn)題就是在此基礎(chǔ)上提供信息進(jìn)行分析和探討。其中涉及的三個(gè)概念最為重要，分別是總光合作用強(qiáng)度、凈光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度。題型概述題型歸納已出現(xiàn)的本專(zhuān)題高考試題多為非選擇題，多結(jié)合曲線(xiàn)分析進(jìn)行。近幾年高考題中光合作用常被與植物激素調(diào)節(jié)、基因表達(dá)調(diào)控等其他知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，考查學(xué)生綜合運(yùn)用的能力。題型特點(diǎn)凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。解題技巧名詞概念核心總光合速率植物單位葉面積單位時(shí)間光合作用實(shí)際消耗的二氧化碳量或產(chǎn)生的氧氣量葉綠體光合作用的真正強(qiáng)度，也稱(chēng)為真正光合速率凈光合速率植物單位葉面積單位時(shí)間測(cè)得的葉片光合作用吸收的二氧化碳量或釋放的氧氣量光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合作用結(jié)果，也稱(chēng)為表觀(guān)光合速率呼吸速率一定溫度下，單位葉面積的活細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)吸收的氧氣量或釋放的二氧化碳量表示呼吸作用的強(qiáng)度（1）關(guān)系：總光合速率=凈光合速率+呼吸速率（2）表達(dá)方式①氧氣產(chǎn)生:光合作用產(chǎn)氧量=氧氣釋放量+細(xì)胞呼吸耗氧量。②CO2固定:光合作用固定CO2量=CO2吸收量+細(xì)胞呼吸釋放CO2量。③有機(jī)物生成:光合作用葡萄糖產(chǎn)生量=葡萄糖積累量+細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量。[2024年湖北高考真題]孔是指植物葉表皮組織上兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞之間的孔隙。植物通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔大小，控制CO2進(jìn)入和水分的散失，影響光合作用和含水量。科研工作者以擬南芥為實(shí)驗(yàn)材料，研究并發(fā)現(xiàn)了相關(guān)環(huán)境因素調(diào)控氣孔關(guān)閉的機(jī)理（圖1）。已知ht1基因、rhc1基因各編碼蛋白甲和乙中的一種，但對(duì)應(yīng)關(guān)系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突變體（h）、rhc1基因功能缺失突變體（r）和ht1/rhc1雙基因功能缺失突變體（h/r），進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。真題鏈接圖1圖2（1）保衛(wèi)細(xì)胞液泡中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到胞外，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞________（填“吸水”或“失水”），引起氣孔關(guān)閉，進(jìn)而使植物光合作用速率________（填“增大”或“不變”或“減小”）。（2）圖2中的wt組和r組對(duì)比，說(shuō)明高濃度CO2時(shí)rhc1基因產(chǎn)物________（填“促進(jìn)”或“抑制”）氣孔關(guān)閉。真題鏈接失水解析：（1）保衛(wèi)細(xì)胞液泡中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到胞外，導(dǎo)致細(xì)胞液的滲透壓降低，保衛(wèi)細(xì)胞失水引起氣孔關(guān)閉。氣孔關(guān)閉后，CO2吸收減少，光合速率減小。減小促進(jìn)解析：（2）r組是rhc1基因功能缺失突變體，即缺少rhc1基因產(chǎn)物，wt組能正常表達(dá)rhc1基因產(chǎn)物。分析圖2，高濃度CO2時(shí)，wt組氣孔開(kāi)放度低于r組，說(shuō)明rhc1基因產(chǎn)物能促進(jìn)氣孔關(guān)閉。（3）由圖1可知，短暫干旱環(huán)境中，植物體內(nèi)脫落酸含量上升，這對(duì)植物的積極意義是____________________________________________________________________________________________________。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷：編碼蛋白甲的基因是________（填“ht1”或“rhc1”）。真題鏈接脫落酸含量升高可促進(jìn)氣孔關(guān)閉，從而減少蒸騰作用，保存植物體內(nèi)水分，使植物能夠在干旱環(huán)境中生存解析：（3）短暫干旱條件下，植物體內(nèi)脫落酸含量升高，促進(jìn)氣孔關(guān)閉，能夠減少蒸騰作用，保存植物體內(nèi)水分，使植物能夠在干旱條件下生存。rhc1解析：（4）分析圖2可知，高濃度CO2時(shí)，r組氣孔開(kāi)放度均高于wt組、h組和h/r組，結(jié)合圖1分析，高濃度CO2時(shí)蛋白甲經(jīng)過(guò)一系列調(diào)控機(jī)制最終使氣孔關(guān)閉。r組是rhc1基因功能缺失突變體，高濃度CO2時(shí)，組氣孔開(kāi)放度高，說(shuō)明缺失rhc1基因編碼的蛋白質(zhì)不能夠引起氣孔關(guān)閉，由此推測(cè)，rhc1基因編碼的是蛋白甲。圖甲表示植物在不同光照強(qiáng)度下單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，圖乙表示植物在25℃時(shí)的光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)，據(jù)圖回答：（1）若甲為藍(lán)細(xì)菌光合作用的圖像，則在c光照強(qiáng)度下細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為_(kāi)__________。圖乙中限制c點(diǎn)CO2吸收量不再增加的環(huán)境因素有：______________（任答兩個(gè)）。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)解析：（1）光照在c條件下，CO2吸收量達(dá)到峰值，說(shuō)明藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用，但需要注意藍(lán)細(xì)菌是原核生物沒(méi)有葉綠體和線(xiàn)粒體，其光合作用和呼吸作用都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)完成。此過(guò)程中藍(lán)細(xì)菌通過(guò)呼吸作用和光合作用可以產(chǎn)生ATP。所以產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。c點(diǎn)之后CO2的吸收量不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，說(shuō)明光照強(qiáng)度不再是限制CO2吸收的環(huán)境因素。故此時(shí)限制CO2吸收的環(huán)境因素是溫度、濕度等。故本題正確答案為：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；溫度、濕度。精準(zhǔn)練習(xí)CO2的濃度、溫度、礦質(zhì)元素（2）若圖乙中的植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25klx條件下光照1小時(shí)，則該植物進(jìn)行光合作用時(shí)葉綠體吸收CO2_____mg。（3）若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的c光照強(qiáng)度下相當(dāng)于圖乙的____點(diǎn)。（4）假設(shè)植物細(xì)胞呼吸和光合作用的最適溫度分別是25℃和30℃，若將溫度升到30℃，理論上b點(diǎn)的移動(dòng)方向是_________；若圖乙曲線(xiàn)代表陰生植物，與之相比，陽(yáng)生植物的c點(diǎn)到x軸的距離變化是_________（填“變大”或“變小”）。250解析：（2）觀(guān)察到乙圖中光照強(qiáng)度為0時(shí)CO2吸收量為負(fù)值，故可知乙圖表示的是植物的凈光合作用，而5mg/(dm2·h)則表示植物的呼吸作用速率。題目中所問(wèn)的是葉綠體吸收CO2的量，是總光合的計(jì)量。故總光合速率為20-（-5)mg/(dm2·h)。故CO2在10dm2葉面積葉片的葉綠體的CO2吸收量是25×10×1=250mg。故本題正確答案為：250mg。精準(zhǔn)練習(xí)b左移變大解析：（3）通過(guò)閱讀圖甲可知，c點(diǎn)時(shí)O2產(chǎn)生總量為5同時(shí)沒(méi)有CO2釋放；圖乙中b點(diǎn)CO2吸收量為0，故O2產(chǎn)生量等于O2消耗量，即光合作用量等于呼吸作用量，O2產(chǎn)生量為5。故本題正確答案為：b。解析：（4）溫度升到30C，呼吸作用減弱，光合作用增強(qiáng)，故在光照強(qiáng)度更小的情況下即可實(shí)現(xiàn)，所以b點(diǎn)會(huì)向光照強(qiáng)度更小的方向移動(dòng)，即b點(diǎn)左移。陽(yáng)生植物對(duì)比陰生植物，會(huì)更加適應(yīng)強(qiáng)光照環(huán)境，有更多的葉綠體，可以在強(qiáng)光照條件下實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的光合作用，故陽(yáng)生植物的c點(diǎn)離x軸距離更大。故本題正確答案為：向左；更大。圖1是某種植物葉肉細(xì)胞的模式圖，圖2是根據(jù)該種植物某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的曲線(xiàn)圖，請(qǐng)結(jié)合圖1和圖2提供的信息回答下列問(wèn)題：（1）在圖1中，能產(chǎn)生ATP的部位有__________（用圖中標(biāo)號(hào)回答）。②③⑥⑧解析：（1）在圖1中，能產(chǎn)生ATP的生理活動(dòng)有光合作用的光反應(yīng)和有氧呼吸的三個(gè)階段，光反應(yīng)的場(chǎng)所是⑥葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，有氧呼吸的第一階段發(fā)生在⑧細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段的場(chǎng)所是③線(xiàn)粒體基質(zhì)，第三階段發(fā)生在②線(xiàn)粒體內(nèi)膜上，精準(zhǔn)練習(xí)（2）植物葉肉細(xì)胞中吸收光能的光合色素位于___________上。若用紙層析法分離光合色素，分離結(jié)束后，距離濾液細(xì)線(xiàn)最遠(yuǎn)的色素是___________。葉肉細(xì)胞光合作用光反應(yīng)產(chǎn)物中能參與暗反應(yīng)過(guò)程的是______________。（3）光照強(qiáng)度為_(kāi)___千勒克斯時(shí)，a與b（或e與f）過(guò)程處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，CO2的走向有________（用圖中標(biāo)號(hào)回答）。在晝夜長(zhǎng)度相等且白天光照強(qiáng)度不變的情況下，光照強(qiáng)度超過(guò)___千勒克斯時(shí)，植物在一晝夜時(shí)間內(nèi)能積累有機(jī)物。類(lèi)囊體薄膜解析：（2）植物葉肉細(xì)胞中吸收光能的光合色素位于類(lèi)囊體薄膜上，若用紙層析法分離光合色素，分離結(jié)束后，出現(xiàn)的條帶依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，距離濾液細(xì)線(xiàn)最遠(yuǎn)的色素是胡蘿卜素，葉肉細(xì)胞光合作用光反應(yīng)產(chǎn)物中能參與暗反應(yīng)過(guò)程的是ATP和NADPH。精準(zhǔn)練習(xí)胡蘿卜素ATP和NADPH1b、h、c2解析：（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為3干勒克司時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，除線(xiàn)粒體提供的二氧化碳，還需細(xì)胞吸收外界的二氧化碳CO2的走向有b、h、c。植物在-晝夜時(shí)間內(nèi)要積累有機(jī)物，需一晝夜的凈光合作用大于0，光照強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)2千勒克司。（4）影響A點(diǎn)上下移動(dòng)的外界因素主要是________，所以用大棚種植蔬菜時(shí)，可采用____________的方法來(lái)提高細(xì)胞中有機(jī)物的積累。影響C點(diǎn)移動(dòng)的外界因素主要有______________________，在A～C段，限制光合作用的主要因素是_________。（5）光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，該植物固定CO2的速率是___________。溫度精準(zhǔn)練習(xí)CO2濃度、溫度、水分等解析：（4）A點(diǎn)時(shí)植物只進(jìn)行呼吸作用，影響A點(diǎn)的外界因素主要是溫度，溫度影響酶活性從而影響呼吸作用，因此大棚種植蔬菜時(shí)，可采用增大晝夜溫差的方法來(lái)提高細(xì)胞中有機(jī)物的積累，因此需要夜晚適當(dāng)降溫，根據(jù)分析，影響C點(diǎn)上下移動(dòng)的外界因素主要有CO2、濃度、溫度、水分等，在A~C段，光合作用速率隨著光照強(qiáng)度的增大而增大，因此限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度，增大晝夜溫差光照強(qiáng)度1.0mol/h解析：（5）光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，該植物固定CO2的速率=（0.4+0.6）mol/h=1.0mol/h。04光合呼吸的兩種特殊類(lèi)型細(xì)胞代謝的本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，除光合作用和細(xì)胞呼吸外，細(xì)胞內(nèi)還有許多其他的反應(yīng)。在高考命題中，也常借用教材之外的其他代謝過(guò)程，考查同學(xué)們對(duì)知識(shí)理解的深度及信息獲取、邏輯分析能力，其中光呼吸和C4植物是命題中最常出現(xiàn)的信息。題型概述題型歸納光呼吸：反應(yīng)條件：有光照、高O2、低CO2。核心邏輯：光呼吸是卡爾文循環(huán)中一個(gè)分解有機(jī)物、釋放能量的副反應(yīng)，由于借助了線(xiàn)粒體進(jìn)行了有機(jī)物分解，因此稱(chēng)之為“光呼吸”。消耗有機(jī)物會(huì)造成光合作用效率降低，因此光呼吸對(duì)植物積累有機(jī)物是不利的。

拓展邏輯：在卡爾文循環(huán)中，固定CO2的酶是Rubisco(RUBP羧化酶)，但O2會(huì)與CO2爭(zhēng)奪Rubisco的活性部位，在CO2濃度較高時(shí)進(jìn)行CO2的固定，在O2濃度較高時(shí)進(jìn)行光呼吸。解題技巧C4植物：反應(yīng)過(guò)程：C植物在進(jìn)行光合作用時(shí),先通過(guò)葉肉細(xì)胞固定CO2，形成蘋(píng)果酸，蘋(píng)果酸進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞，再釋放出CO2，參與卡爾文循環(huán)，合成有機(jī)物。核心邏輯：Rubisco固定CO2的能力不強(qiáng)，在CO2濃度過(guò)低時(shí)易發(fā)生光呼吸，因此生物進(jìn)化出C4途徑固定CO2此途徑固定CO2能力更強(qiáng)，在維管束里CO2濃度高，卡爾文循環(huán)能高效地運(yùn)行。與普通植物(C3植物)相比，C4植物的有機(jī)物合成效率更高

拓展邏輯：在C4植物中有一種特殊類(lèi)型，被稱(chēng)為景天酸代謝植物(CAM植物)，分布在熱帶干旱地區(qū)這類(lèi)植物在夜間打開(kāi)氣孔，利用C4途徑固定CO2形成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中。在白天關(guān)閉氣孔，避免水分過(guò)度散失,利用蘋(píng)果酸分解釋放的CO2進(jìn)行光合作用。解題技巧真題鏈接[2023年湖南高考真題]下圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖?？栁难h(huán)的Rubisco酶對(duì)CO2的Km為450μmol·L-1（K越小，酶對(duì)底物的親和力越大），該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進(jìn)行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進(jìn)行光呼吸（綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng)）。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對(duì)濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細(xì)胞緊密?chē)@維管束鞘，其中葉肉細(xì)胞葉綠體是水光解的主要場(chǎng)所，維管束鞘細(xì)胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細(xì)胞中利用PEPC酶（PEPC對(duì)CO2的Km為7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運(yùn)到維管束鞘細(xì)胞后釋放CO2，再進(jìn)行卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）玉米的卡爾文循環(huán)中第一個(gè)光合還原產(chǎn)物是____________（填具體名稱(chēng)），該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)合成______（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）后，再通過(guò)_________長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)狡渌M織器官。（2）在干旱、高光照強(qiáng)度環(huán)境下，玉米的光合作用強(qiáng)度_____（填“高于”或“低于”）水稻。從光合作用機(jī)制及其調(diào)控分析，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出三點(diǎn)即可）。真題鏈接3-磷酸甘油醛解析：（1）玉米與水稻的卡爾文循環(huán)過(guò)程是相同的，結(jié)合水稻的卡爾文循環(huán)圖解，可以看出CO2固定的直接產(chǎn)物是3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸直接被還原成3-磷酸甘油醛；3-磷酸甘油醛在葉綠體中被轉(zhuǎn)化成淀粉，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被轉(zhuǎn)化成蔗糖；蔗糖是植物長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕穷?lèi)，通過(guò)輸導(dǎo)組織運(yùn)輸。蔗糖維管組織高于高光照條件下玉米可以將光合產(chǎn)物及時(shí)轉(zhuǎn)移；玉米的PEPC酶對(duì)CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過(guò)PEPC酶生成C4，使維管束稍?xún)?nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸解析：（2）干旱、高光強(qiáng)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，吸收的CO2減少，而玉米的PEPC酶與CO2的親和力高，可以利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用，同時(shí)玉米能通過(guò)PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度較高，抑制玉米的光呼吸，且玉米能將葉綠體內(nèi)的光合產(chǎn)物通過(guò)輸導(dǎo)組織及時(shí)轉(zhuǎn)移出細(xì)胞，從而防止光合產(chǎn)物積累對(duì)光合作用的抑制。（3）某研究將藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制導(dǎo)入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強(qiáng)度無(wú)明顯變化。其原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________（答出三點(diǎn)即可）。真題鏈接解析：（3）將藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制導(dǎo)人水稻葉肉細(xì)胞，只提高了葉肉細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度，植物的光合作用強(qiáng)度受到很多因素的影響。在光飽和條件下水稻光合作用強(qiáng)度沒(méi)有明顯提高，可能的原因是水稻的酶活性達(dá)到最大，對(duì)CO2的利用率不再提高，也可能是受到ATP和NADPH等物質(zhì)含量的限制，還可能是原核生物和真核生物的光合作用機(jī)制有所不同。酶的活性達(dá)到最大，對(duì)CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物質(zhì)含量的限制；原核生物和真核生物光合作用機(jī)制有所不同光呼吸是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過(guò)程，它是伴隨光合作用發(fā)生的一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)，如光呼吸過(guò)程中會(huì)消耗ATP和NADPH。如圖是葉肉細(xì)胞中部分代謝過(guò)程的示意圖，酶X是普遍分布于葉綠體中的一種酶。如表所示是某實(shí)驗(yàn)小組利用綠色植物作為材料，在光下和黑暗中測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：精準(zhǔn)練習(xí)精準(zhǔn)練習(xí)CO2量[μmol/（m2·s）]光照黑暗固定CO2量[μmol/（m2·s）]15.60吸收CO2量[μmol/（m2·s）]12.30釋放CO2量[μmol/（m2·s）]02.4（1）請(qǐng)寫(xiě)出光呼吸與植物細(xì)胞呼吸的兩點(diǎn)不同：___________________________________________________________________________________________________。（2）圖中酶X可以催化不同的反應(yīng)，這主要取決于__________________，由表可知，光呼吸過(guò)程中產(chǎn)生CO2的速率是_____μmol/（m2·s）。CO2和O2的濃度光呼吸需要光照，細(xì)胞呼吸不需要光照；光呼吸利用O2的場(chǎng)所是葉綠體，細(xì)胞呼吸利用O2的場(chǎng)所是線(xiàn)粒體解析：（1）分析題干信息可知，與植物細(xì)胞呼吸相比，光呼吸需要光照、利用O2的場(chǎng)所是葉綠體、需要葉綠體中的酶參與等。精準(zhǔn)練習(xí)0.9解析：由圖可知，酶X在O2濃度高時(shí)可以催化C5與2反應(yīng)，在C2濃度高時(shí)可以催化C5與CO2反應(yīng)。黑暗中CO2的釋放量是細(xì)胞呼吸的結(jié)果，光照下固定的CO2量包含三部分，一部分來(lái)自外界，一部分來(lái)自細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的，還有一部分來(lái)自光呼吸產(chǎn)生的，所以光呼吸產(chǎn)生CO2的速率為15.6-12.3-2.4=0.9[μmol/（m2·s）]。（3）分析可知，光呼吸對(duì)植物光合作用的不利影響有_________________________________________________________________________________________________________________________（答兩點(diǎn)）。較強(qiáng)光照下，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP大量積累會(huì)產(chǎn)生大量自由基，進(jìn)而損傷葉綠體，由此可見(jiàn)光呼吸在特定環(huán)境對(duì)植物的意義是______________________________________________________________________。氧化C5使部分碳以CO2的形式解析：（3）光呼吸會(huì)消耗光反應(yīng)所產(chǎn)生的NADPH和ATP，造成一部分能量損耗，同時(shí)光呼吸氧化了一部分C5使CO2固定形成的C3減少，使部分