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 . I.光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和 O2/CO 2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.2,生成CO2, 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响. 请答复以下问题.(1) Rubisco酶既能催化C5和CO2反响,又能催化C5和02反响,可以推测O2/CO2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,的供给量减少,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

2、,光合作用利用该物质的场所,光呼吸中生成 CO2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,从反响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 CO2的吸收速度如图乙所示.(1)据图可知,导致A、B两点植物CO2吸收速度相等的外界因素是J点的总光合作用速率 ( "> “<或“ 二")B点的总光合作用速率(2)在15 C, lklx条件下,植物5小时吸收CO2 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O2 ,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局部过程,请答复：H1IATPATPH(

3、1)过程发生在 中,并且需要光反响提供 .在黑暗条件下C3不能被复原再生成 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,CO2?口 O2会竞争此酶的同一活性位点.因此,当细胞中O2浓度升高时,过程会受到 .(3)在强光下,光反响转换的能量超过暗反响的需要,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 .叶肉细胞的叶掾体维管束鞘细胞的叶母体3. (16分)以下图示玉米光合作用的过程,据图答复：(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. PEPW与CO的

4、亲和力是Rubisco酶的60倍,而马铃薯没有 G生成这一途径,那么玉米和马铃薯在炎热夏天的中午,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 c(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.(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局部代谢示意图,其以气孔白天关闭,晚上开放的 特殊方式适应干旱环境.(1)图甲所示,PER OAA RuBP PGA C为菠萝叶肉细胞内的局

5、部相关代谢物 质,能参与CO固定的有,推测C是.(2)干旱条件下,菠萝细胞白天产生 CO的具体部位是;菠萝细胞夜 问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CO吸收速率/ |_-1 (mg. h )11.83.23.73.53黑暗条件下CO释放速率/|_-1(mg. h )0.50.7512.333.5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30c时,一昼夜中给植物光照14h,那么一昼夜净吸收CO的量为 mg .将

6、该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素别离,与适宜光照下分离的色素带进行比拟,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 以增强对弱光的适应水平.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.以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.请答复以下问题：图甲图乙(1)甲图中与其他两条曲线均互为对照的是曲线 ,曲线R中,当光照 强度到达B点后,影响光合速率的主要外界因素为 (2)假设保持C点的光照强度,忽然将植株由曲线田的培养环境转移到曲线R的 环境中培养.此时受到影响的主要是 阶段,短时

7、间内叶绿体基质中(物质)的含量会增加.(3)仙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 G糖(卡尔文 循环中所直接制造出来的碳水化合物是.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)实验证实,离体的叶绿体在适宜的条件下也能进行光合作用, 原因是1.【答案】除注明外,每空1分,共11分1. 1偏高2 C02匚.2和Q 3 C5叶绿厚基质 线粒体或线粒体基质 4 光呼吸需要光,而暗呼吸有光或无光均可2分 H. 1温度和光照弓统<

8、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 光反响2 PEP/W酸烯醇式丙酮酸、C1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 CO1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,不能进行光反响产生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CO的物质有PEP磷酸烯醇式丙酮酸和C5.在炎热夏天的中午

9、,叶片气孔关闭,叶肉细胞吸入的CO减少,细胞内生成的 G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CO的亲和力强,在低浓度的CO环境中依然可以固定 CO生成一定量的 Q,所以玉米比 马铃薯的降幅小.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CO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CO.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：此题考查了光合作用、 细胞呼吸以及植物体细胞杂交技术等知识点,意在考

10、查学生对相关知识要点的理解水平以及能否运用所学知识与观点,通过比拟、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水平.4.除特殊标出外,每空 1分,共11分1 PER RuBP 缺一不彳导分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CO形成H2CO 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PGA因此参与固定二氧化碳的物质有 PER RuBP由于 图中的苹果酸可以转变

11、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CO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=3.7+2.3=6 , 30c时,光合作用利用的二氧化碳量 =3.5+3=6.5 ,因此光合作用制造的有 机物量增加；光照14小时,光合作用利用二氧化碳的量为6.5X14=91 mg, 一昼夜呼

12、吸作用释放的二氧化碳量为3X 24=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,别离出的色素带中,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拟多,细胞中各种酶的活性降低,因此呼吸速率减慢.考点：此题考查光合作用和呼吸作用的有关知识,意在考查考生识图水平和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的水平；能运用所学知识与观点,通过比拟、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；理论联系实际, 综合运

13、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. . I . (1) n 温度(2)暗反响 H 和ATP(3)叶绿体基质白天干旱条件下,仙人掌气孔关闭,CO2的来源缺乏,这种特殊的 CO2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.比拟曲线出和n可知,当光照强度到达饱和点后,因co过量,升高温度可提升光合速率,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)光反响需要的酶较少,主要受光照强度的影响,暗反响是一系列的酶促反响,受温度 的影响较大.假设保持C点的光照强度,忽然将植株由曲线出的培养环境转移到曲线n的环境 中培养,此时暗反响减弱,消耗的H和ATP减少,短时间内叶绿体基质中H和ATP的含量 会增加.(3)卡尔文循环是暗反响的一局部,其反响场所是叶绿体基质.干旱条件下,植物因预防水份过度蒸发而关闭气孔,导致光合作用的原料一一CO供给缺乏；仙人掌在夜间固定CQ白天释放CO用于光合作用,保证了光合作用的正常进行.(4)叶绿体是光合作用的场所,含有进行光合作用所需的色素和酶