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 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响.请答复以下问题.(1) Rubisco酶既能催化C5和CO反响,乂能催化G和Q反响,可以推测O/CQ 值( “偏高或“偏低)时有利丁光呼吸而不利丁光合作用.(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 ,光合作用利用

2、该 物质的场所,光呼吸中生成CO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 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o A点的总光合作用速率 ( “> “<或“=)B点 的总光合作用速率.(2) 在15C, lklx 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 O2 ,这届丁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:(1) 过程发生在 中,并且需要光反响提供 .在

3、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, CO护日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 3. (16分)以下图示玉米光合作用的过程,据图答复：叶肉细胞的叶绿体维管束鞘细胞的叶绿体(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的亲和力是Rubisco酶的 60倍,而

4、马铃薯没有 Q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C0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.(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.co?(1) 图甲所示,PER OAA RuBR PGA C为菠萝叶肉细胞内的局部相关代谢物 质,

5、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,结果如下表所小.温度/ c51020253035光照条件下CO吸收速率/ (mg. h-1)11.83.23.73.53黑暗条件下CO释放速率/ (mg. h-1)0.50.751P 2.333.5温度在2530C问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 .将该植物置丁较弱

6、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 ,曲线皿中,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,忽然将植株由曲线用的培养环境转移到曲线皿的 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

7、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 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U分1 1偏高2 C02 CO?和q 3 C5叶g®原 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n.1温度和光照弓g®< 20,12. 1 叶绿体的基质 ATP

8、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、C51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G.在炎热夏天的中午,叶片气孔关闭,叶肉细胞吸入的CO减

9、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,意在考查学生对相关知识要点的理解水平以及能

10、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成 C后,C进入线粒体参与有氧呼吸

11、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6.5 X 14=91 mg, 一昼夜呼吸作用释放的二氧化碳量为3 X

12、24=72 mg,因此一昼夜净吸收的二氧化碳量为：91 72=19mg.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, 综合运用所学知识解决自然界和社会生活中

13、的一些生物学问题.5. . I . 1 n 温度2暗反响 H 和ATP3 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II符 合要求.比拟曲线山和U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m的培养环境转移到曲线n的环境 中培养,