光呼吸及C4与C3植物试题强化

1、光呼吸及C3植物和C4植物的补充1.1.光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和 O/CQ值异常时发生的一种生理过 程（图甲所示），该过程是细胞在 Rubisco酶的催化下，消耗Q,生成CO,借 助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。请回答下列问题。（1）Rubisco酶既能催化C5和CO反应，又能催化C5和Q反应，可以推测Q/CQ值（“偏高”或“偏低”）时有利于光呼吸而不利于光合作用。（2）在高温、干旱和强光照条件下，植物的蒸腾作用很强，叶片气孔大量关闭，的供应量减少，植物可通过光呼吸为光合作用提供的物质为 。（3） 据图可知，光呼吸和光合作用都能利用的物质是 ，光合作用利用该物质

2、的场所，光呼吸中生成 CQ的场所。（4）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件来讲光呼吸与暗呼吸的不同是。II .科学家测定不同温度下某植物对 CO的吸收速度如图乙所示。（1）据图可知，导致A、B两点植物CO吸收速度相等的外界因素是。A点的总光合作用速率 （“”“ v”或“二”）B点的总光合作用速率。（2）在15C, Iklx 条件下，植物5小时吸收C mol。2. 植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的02，这属于植物细胞光 呼吸的重要环节。右图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答:(CKO)HllATP(1) 过程发生在中，并且需要光反应提供 。在黑暗条件

3、下C3不能被还原再生成化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。(2) 研究发现，催化过程和的是同一种酶， C02和02会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中02浓度升高时，过程会受到 。(3) 在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是 。(4) 从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是 。3. ( 16分)下图示玉米光合作用的过程，据图回答：(1) H由细胞的叶绿体提供，它产自光合作用的 阶段。(2) 能固定CO的物质有。PEF酶与CO的亲和力是Rubisco酶的60倍，而马铃薯没有 G生成这一途径，则玉米和马铃薯在炎热夏天

4、的中午，两种植物细胞内G含量的变化及差异是 。(3) 要探明CO中的C在光合作用中的转化过程，采用的方法是。(4) 施有机肥能有效促进玉米生长，其原理是有机肥经分解后可为光合作用提供 0(5) 玉米有氧呼吸过程中也有丙酮酸产生， 该物质可在中被彻底分解。(6) 有科学家拟利用植物体细胞杂交技术培育“玉米 -马铃薯”，可用作为诱导剂来诱导细胞融合。4图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图，其以气孔白天关闭，晚上开放的 特殊方式适应干旱环境。P2(1) 图甲所示，PER OAA RuBR PGA C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质，能参与CO固定的有，推测C是0(2) 干旱条件下，菠萝细胞白天产生

5、 CO的具体部位是;菠萝细胞夜间pH下降，原因是(写出2点)(3) 以测定CO吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示温度/C51020253035光照条件下CQ吸收速率/ (mg.h-1)13黑暗条件下CO释放速率/ (mg.h-1)13温度在2530C间光合作用制造的有机物总量逐渐( 增加/减少)。假设细胞呼吸昼夜不变，植物在30E时，一昼夜中给植物光照14h，则一昼夜净吸 收CO的量为 mg 。将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离，与适宜光照下分离的色素带进行比较，发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽，推测该植物 可通过以增

6、强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是 5 下图甲是某植物的光合速率与光照强度、 CO浓度和温度之间的关系，图乙是 仙人掌固定CO的过程图。请回答下列问题：co,jn VDr-Oj H * L 201A IM IVQV I M 1 DOO I JOO图甲權 a 曲 白J 6橋 丿图乙(1)甲图中与其他两条曲线均互为对照的是曲线 ,曲线U中，当光照强度达到B点后，影响光合速率的主要外界因素为 。(2) 若保持C点的光照强度，突然将植株由曲线川的培养环境转移到曲线U的环境中培养。此时受到影响的主要是 段，短时间内叶绿体基质中(物质)的含量会增加(3) 仙

7、人掌的气孔在夜间张开，CO进入叶中被固定在一种碳四化合物中，白天气孔关闭，有光时由碳四化合物释放 CO进行卡尔文循环，并合成C3糖(卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物是 C3糖而不是葡萄糖)。仙人掌细胞进行卡尔文循环的场所是仙人掌这种固定CO的特殊途径对适应干旱条件有何重要意义。(4) 实验证明，离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用，原因是01.【答案（除注明外,每空1分,共口分）偏高（2）匚5 8脊叫 3）C5贱粒侔（舷粒体基质（4 ）光呼吸霍要光.而暗呼吸有光或无光均可（2分）LL温度和光照强度 （2）0.12. （1）叶绿体的基质ATP和H（二者缺一不给分）C5（2）抑制（2分

8、）（3）光呼吸可消耗过剩的能量（或 ATP和H ）（2分）（4）光呼吸消耗ATP有氧呼吸产生ATP （2分）3. . （1）叶肉 光反应（2） PEP/磷酸烯醇式丙酮酸、G （1个1分，有错不得分）都减少（1分），后者降幅更大（1分）（3）同位素标记法/同位素示踪法（4） CO2（1分）和矿质元素/无机盐（1分）（5）线粒体基质（只答 线粒体 得1分，只答基质不得分）（6） PEG/聚乙二醇【解析】试题分析：（1）由题图可知，维管束鞘细胞的叶绿体中没有类囊体，不能进行光反应产生H,所以H是由叶肉细胞的叶绿体产生的。（2）根据题图可知，能固定CQ的物质有PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和G。在炎热夏天

9、的中午，叶片气孔关闭，叶肉细胞吸入的CQ减少， 细胞内生成的 C含量减少，所以两种植物细胞内C3含量都减少，但由于玉米细胞中的PEP酶与CQ的亲和力强，在低浓度的CQ环境中依然可以固定 CQ生成一定量的 G,所以玉米比 马铃薯的降幅小。（3）要探明CQ中的C在光合作用中的转化过程，采用的方法是同位素标记法或同位素示踪法。（4）由于有机肥经分解后可为光合作用提供CQ和矿质元素（或无机盐），所以施有机肥能有效促进植物生长。（5）有氧呼吸过程中产生的丙酮酸，在线粒体基质中被彻底氧化分解为CQ。（6）植物体细胞杂交技术中，常用的诱导剂是聚乙二醇（PEG 。考点：本题考查了光合作用、 细胞呼吸以及植物体

10、细胞杂交技术等知识点， 意在考查学生对 相关知识要点的理解能力以及能否运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某 些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。4.（除特殊标出外，每空 1分，共11分）（1） PEP RuBP（缺一不得分）（2分） 丙 酮酸（2）细胞质基质、线粒体基质夜间菠萝细胞合成苹果酸；夜间细胞呼吸产生CO2 形成H2CO3 （ 2 分）（3）增加19增加叶绿素含量底部叶片衰老，酶活性降低（2分）【解析】试题分析：（1 ）分析题图可知，图中有两处属于二氧化碳的固定， 夜间二氧化碳与 PEP结合，生成OAA 白天二氧化碳可以与 RuBP结合生成P

11、GA因此参与固定二氧化碳的物质有 PEP RuBP由于 图中的苹果酸可以转变成 C后，C进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳，因此可以推测 C 物质为丙酮酸。（2）从图中可以看出白天产生二氧化碳的部位有两个：细胞质基质中苹果酸可以分解成二氧化碳，线粒体基质中丙酮酸可以分解成二氧化碳；pH下降的原因是细胞中酸性物质增多，从图中可以看出，夜间菠萝细胞合成苹果酸，另一方面，夜间细胞呼吸产生CQ形成HCO。（3） 分析表格中数据，当温度为25C时，光合作用利用的二氧化碳量=净光合速率+呼吸速率=+=6, 30C时，光合作用利用的二氧化碳量=+3=,因此光合作用制造的有机物量增加；光照14小时，光合作用利

12、用二氧化碳的量为X14=91 （mg , 一昼夜呼吸作用释放的二氧化碳量为3X24=72 （mg，因此一昼夜净吸收的二氧化碳量为：91 72=19（mg）。由于植物在弱光条件下，分离出的色素带中，下面两条色素带为叶绿素a和叶绿素b,色素带较宽说明叶绿素含量增多， 因此可以推测， 在弱光条件下， 植物会增加叶绿素含量以适 应环境； 同一个植株底部的叶片中衰老细胞比较多, 细胞中各种酶的活性降低, 因此呼吸速 率减慢。考点：本题考查光合作用和呼吸作用的有关知识, 意在考查考生识图能力和理解所学知识的 要点, 把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点,通过比较、 分析与综合等方 法对某些生物

13、学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论；理论联系实际, 综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。5. .1 . (1)n 温度 (2)暗反应 H 和ATP(3) 叶绿体基质白天干旱条件下，仙人掌气孔关闭，C02的来源不足，这种特殊的 C02固定途径使仙人掌在有光时光合作用仍能正常进行(4) 叶绿体是光合作用的场所，细胞器内含有进行光合作用所需的色素和酶【解析】试题分析：i . (1)对照实验中，对照组与实验组之间只能有一个变量不同，只有曲线n符 合要求。比较曲线川和n可知，当光照强度达到饱和点后，因CQ过量，升高温度可提高光合速率，说明B点后影响光合作用速率的主要外界因素应为温度。(2) 光反应需要的酶较少，主要受光照强度的影响，暗反应是一系列的酶促反应，受温度的影响较大。若保持c点的光照强度，突然将植株由曲线川的培养环境转移到曲线n的环境中