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文檔簡介
化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),不是纖維素例5.(多選)下列關(guān)于生物膜的說法正確的有()A.構(gòu)成高爾基體膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪B.用蛋白酶處理生物膜將改變其結(jié)構(gòu),但不影響選擇透過性C.糖被與細(xì)胞的保護(hù)、識(shí)別、免疫等有關(guān)D.變形蟲和草履蟲的細(xì)胞膜的基本組成成分不同E.葉綠體內(nèi)膜和外膜屬于生物膜系統(tǒng),而類囊體薄膜不屬于生物膜系統(tǒng)F.分泌蛋白合成分泌越旺盛,高爾基體成分的更新速度越快G.核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進(jìn)出H.大分子物質(zhì)要經(jīng)過載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)才能進(jìn)入細(xì)胞I.細(xì)胞間的信息交流均依賴于細(xì)胞膜上的受體J.經(jīng)過胞吐分泌的都是大分子物質(zhì)K.中心體的有無可作為判別褐藻和胚胎干細(xì)胞的依據(jù)CF磷脂和膽固醇膜上的蛋白質(zhì)會(huì)被分解都是蛋白質(zhì)和磷脂屬于不是自由進(jìn)出,具有選擇透過性胞吞胞間連絲不需要受體胞吐釋放的神經(jīng)遞質(zhì)是小分子褐藻是低等植物,動(dòng)物和低等植物都有中心體6.(2014年江蘇卷)生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的作用。圖1~3表示3種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過程。請(qǐng)回答下列問題:(1)圖1表示的生理過程是
,其主要的生理意義在于
。(2)圖2中存在3種信號(hào)分子,但只有1種信號(hào)分子能與其受體蛋白結(jié)合,這說明
。有氧呼吸第三階段為生命活動(dòng)供能受體蛋白具有特異性(3)圖3中ATP參與的主要生理過程是
。(4)葉肉細(xì)胞與人體肝臟細(xì)胞都具有圖
(填圖序號(hào))中的膜結(jié)構(gòu)。(5)圖1~3中生物膜的功能不同,從生物膜的組成成分分析,其主要原因是
。(6)圖1~3說明生物膜具有的功能有
(寫出3項(xiàng))。
暗反應(yīng)中C3的還原1、2生物膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流、能量轉(zhuǎn)換等7.(2018全國I卷)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞C.細(xì)胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶D線粒體基質(zhì)溶酶體膜的成分可能被修飾(糖基化),使得水解酶不能對(duì)其發(fā)揮作用為什么溶酶體膜不會(huì)被自身的水解酶分解?①分解衰老、損傷的細(xì)胞器;②吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。溶酶體作用:8.細(xì)胞自噬是依賴溶酶體對(duì)細(xì)胞內(nèi)受損、異常的蛋白質(zhì)和衰老的細(xì)胞器進(jìn)行降解的過程。被溶酶體降解后的產(chǎn)物,如果是對(duì)細(xì)胞有用的物質(zhì),細(xì)胞可以再利用,廢物則被排出細(xì)胞外(部分過程見下圖)。回答下列問題:(1)細(xì)胞內(nèi)衰老的線粒體可在自噬體內(nèi)被降解,該過程利用了溶酶體中的________酶。若利用同位素標(biāo)記法驗(yàn)證“自噬體中的酶來自于高爾基體”,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)為________________。水解被放射性標(biāo)記的氨基酸依次出現(xiàn)在高爾基體、溶酶體、自噬體中(2)研究表明,若抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細(xì)胞自噬,其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細(xì)胞自噬的對(duì)照組小,說明在肝癌發(fā)展期,細(xì)胞自噬會(huì)________(填“促進(jìn)”或“抑制”)腫瘤的發(fā)生,結(jié)合圖中自噬過程,推測其原因可能是________________。促進(jìn)癌細(xì)胞可利用自噬過程的降解產(chǎn)物作為自身細(xì)胞代謝的原料,以滿足其持續(xù)增殖和生長的需要(1)核膜具有流動(dòng)性和
性,控制離子和小分子物質(zhì)進(jìn)出。(2)核孔的作用:
的通道。(3)核仁的作用:
的形成有關(guān)。(4)細(xì)胞核的兩大功能:
、
的控制中心。選擇透過核質(zhì)間物質(zhì)交換和信息交流與某種RNA的合成及核糖體遺傳信息庫細(xì)胞代謝和遺傳三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能補(bǔ)充:二輪大本P85.(2023·湖南卷)核仁含有DNA、RNA和蛋白質(zhì)等組分,與核糖體的形成有關(guān)。(√)10.(2023·山東卷)原核細(xì)胞無核仁,不能合成rRNA。(×)11.(2023·湖南卷)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種膜性管道系統(tǒng),是蛋白質(zhì)的合成、加工場所和運(yùn)輸通道。(√)DNA不能通過核孔核糖體的形成離不開核仁(×)原核細(xì)胞也有核糖體(rRNA和蛋白質(zhì))糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成蛋白質(zhì),不過不是直接合成,由核糖體直接合成1.請(qǐng)從細(xì)胞生命活動(dòng)的角度分析,真核和原核細(xì)胞中都含有核糖體原因:細(xì)胞的生長發(fā)育、遺傳、代謝等生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)的參與,蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。2.真核細(xì)胞核內(nèi)的核仁被破壞,抗體合成將不能正常進(jìn)行的原因是什么?真核細(xì)胞中的核仁與核糖體的形成有關(guān),核仁被破壞,不能形成核糖體,導(dǎo)致抗體(蛋白質(zhì))的合成不能正常進(jìn)行。命題2細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出物質(zhì)的量濃度相同的葡萄糖溶液和NaCl溶液,因NaCl溶液中含Na+和Cl-,故NaCl溶液的滲透壓較大。(2022·全國甲卷,2)植物成熟葉肉細(xì)胞的細(xì)胞液濃度可以不同。現(xiàn)將a、b、c三種細(xì)胞液濃度不同的某種植物成熟葉肉細(xì)胞,分別放入三個(gè)裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中,當(dāng)水分交換達(dá)到平衡時(shí)觀察到:①細(xì)胞a未發(fā)生變化;②細(xì)胞b體積增大;③細(xì)胞c發(fā)生了質(zhì)壁分離。若在水分交換期間細(xì)胞與蔗糖溶液沒有溶質(zhì)的交換,下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述,不合理的是(
)
A.水分交換前,細(xì)胞b的細(xì)胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度 B.水分交換前,細(xì)胞液濃度大小關(guān)系為細(xì)胞b>細(xì)胞a>細(xì)胞c C.水分交換平衡時(shí),細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞a的細(xì)胞液濃度
D.水分交換平衡時(shí),細(xì)胞c的細(xì)胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度C細(xì)胞b吸水,細(xì)胞液濃度大小于水分交換達(dá)到平衡時(shí),細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相同。但細(xì)胞c失水后外界蔗糖溶液的濃度減小,而細(xì)胞a未失水,因此水分交換平衡時(shí),細(xì)胞液濃度:c<a例題:將某植物花冠切成大小和形狀相同的細(xì)條,分為a、b、c、d、e和f組,分別置于不同濃度的蔗糖溶液中,浸泡相同時(shí)間后測量各組花冠細(xì)條的長度,結(jié)果如圖所示。(1)細(xì)胞吸水大于失水是
組;蔗糖溶液濃度大于細(xì)胞液濃度的是
組。(2)花冠細(xì)胞液濃度介于
mol·L-1之間。(3)若要進(jìn)一步確定使花冠細(xì)胞吸水和失水基本相等的蔗糖溶液濃度,簡要的操作步驟是:再在0.4~0.5mol·L-1配制一系列等濃度梯度蔗糖溶液(自),重復(fù)該實(shí)驗(yàn),測量實(shí)驗(yàn)后花冠細(xì)條長度(因)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)前長度與實(shí)驗(yàn)后長度比值為1的蔗糖溶液濃度即為使花冠細(xì)胞吸水和失水基本相等的蔗糖溶液濃度。a、b、cd、e、f0.4~0.5
2.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式的判斷方法被動(dòng)胞吞和胞吐主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散3.三種跨膜運(yùn)輸方式的曲線圖及影響因素協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸無氧呼吸供能轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限參與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)娜N載體蛋白的比較位于細(xì)菌細(xì)胞膜上同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)兩種不同溶質(zhì)。一種離子或分子順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn);另外一種離子逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn),不直接消耗ATP,利用的能量儲(chǔ)存在順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)的溶質(zhì)的電化學(xué)梯度中協(xié)同運(yùn)輸載體[歸納記憶]同一物質(zhì)的不同運(yùn)輸方式
②Na+:進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞:運(yùn)出神經(jīng)細(xì)胞:③K+:進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞:運(yùn)出神經(jīng)細(xì)胞:協(xié)助擴(kuò)散,靠離子通道蛋白。主動(dòng)運(yùn)輸,Na+—K+泵主動(dòng)運(yùn)輸,Na+—K+泵協(xié)助擴(kuò)散,靠離子通道蛋白1.探究是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸2.探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散呼吸抑制劑主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)抑制劑或蛋白酶協(xié)助擴(kuò)散自由擴(kuò)散探究物質(zhì)擴(kuò)膜運(yùn)輸方式(2024·浙江高考)植物細(xì)胞胞質(zhì)溶膠中的Cl-、NO3-通過離子通道進(jìn)入液泡,Na+、Ca2+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡,以調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜間這些蔗糖運(yùn)到胞質(zhì)溶膠。植物液泡中部分離子與蔗糖的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.液泡通過主動(dòng)運(yùn)輸方式維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度B.通過離子通道進(jìn)入液泡不需要ATP直接供能C.Na+、Ca2+進(jìn)入液泡需要載體蛋白協(xié)助不需要消耗能量D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持續(xù)進(jìn)行C通過離子通道運(yùn)輸為協(xié)助擴(kuò)散由圖可知,細(xì)胞液的pH3-6,胞質(zhì)溶膠的pH7.5,說明細(xì)胞液的H+濃度高于細(xì)胞溶膠,若要長期維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度,需通過主動(dòng)運(yùn)輸將細(xì)胞溶膠中的H+運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞液中不直接消耗ATP,直接驅(qū)動(dòng)力是液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度使光合作用產(chǎn)物及時(shí)轉(zhuǎn)移(2024全國模擬)種植海水稻不僅能增加農(nóng)作物產(chǎn)量,還能改善灘涂的土壤狀況及鹽堿地的土壤肥力。但鹽堿地中過多的無機(jī)鹽,不僅增大了土壤溶液的滲透壓,使海水稻根吸水困難,產(chǎn)生滲透脅迫,還會(huì)使土壤呈堿性,出現(xiàn)堿脅迫。請(qǐng)結(jié)合資料和圖回答下列問題。資料:土壤中過量的鈉鹽會(huì)對(duì)海水稻的生存造成威脅。同時(shí)一些病原體也會(huì)感染海水稻植株,影響海水稻正常生長,而海水稻可調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸從而抵抗逆境。(1)圖中涉及的H+跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖開_____。(2)Na+在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)積累過多會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害,海水稻如何緩解Na+的毒害?____________。協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸Na+分別通過SOSⅠ和NHX逆濃度梯度被運(yùn)至細(xì)胞外和液泡中,以緩解Na+造成的毒害主動(dòng)協(xié)助協(xié)助協(xié)助自由胞吐(2024全國模擬)資料:土壤中過量的鈉鹽會(huì)對(duì)海水稻的生存造成威脅。同時(shí)一些病原體也會(huì)感染海水稻植株,影響海水稻正常生長,而海水稻可調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸從而抵抗逆境。(3)結(jié)合資料和圖分析海水稻抵抗鹽堿地各種脅迫和不利影響的機(jī)制。_______(答3點(diǎn))。(4)基于海水稻在鹽堿地中抵抗?jié)B透脅迫和離子毒害的機(jī)理,可以推測出海水稻根尖成熟區(qū)的細(xì)胞液濃度比一般水稻品種的高。請(qǐng)利用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)的原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,并寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:____________。海水稻通過液泡膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Na+運(yùn)輸?shù)揭号葜袃?chǔ)存;海水稻通過細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SOSⅠ將Na+從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外;海水稻通過胞吐的方式分泌出抗菌蛋白。分別取海水稻和一般水稻品種的根尖成熟區(qū)的細(xì)胞,制成臨時(shí)裝片,配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液分別進(jìn)行處理,觀察對(duì)比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況。(高考題重組,多選)關(guān)于酶的敘述,錯(cuò)誤的是(
)A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類相同、數(shù)量不同、代謝不同D.酶既可以作為催化劑,也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物E.水的跨膜運(yùn)輸、CO2的固定都需要酶的參與F.酶催化效率高是因?yàn)槠浣档突瘜W(xué)反應(yīng)活化能的作用顯著G.用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì),處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是RNA。BCE
一些酶的種類不同酶本身是蛋白質(zhì),可被蛋白酶分解1.酶的特性曲線
①圖1中加酶的曲線和加無機(jī)催化劑的曲線比較,表明酶具有______________。
②圖2中兩曲線比較,表明酶具有______________。
高效性
專一性
例1.酶的抑制劑分為競爭性抑制劑和非競爭性抑制劑,其作用機(jī)理如下圖甲所示,圖乙表示在不同條件下底物濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系。(1)乙圖中曲線________表示非競爭性抑制劑和酶結(jié)合后的反應(yīng)速率變化曲線,因?yàn)?/p>
c
非競爭抑制劑與酶結(jié)合后,使得酶活性位點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
,使酶不能再與底物結(jié)合,增加底物濃度不能提高反應(yīng)速度,對(duì)應(yīng)乙圖曲線c2.乙圖中b曲線表明,隨著底物濃度升高,抑制劑抑制效力變得越來越小,其原因是
。底物濃度越高,底物與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越大,競爭性抑制劑與酶活性位點(diǎn)結(jié)合機(jī)會(huì)越小影響酶促反應(yīng)速率的因素及其機(jī)理空間結(jié)構(gòu)酶的保存:低溫、最適pH(2022·廣東高考)某同學(xué)對(duì)蛋白酶??????的最適催化條件開展初步研究,結(jié)果見下表。下列分析錯(cuò)誤的是()A.該酶的催化活性依賴于??????????
B.結(jié)合①②組的相關(guān)變量分析,自變量為溫度C.該酶催化反應(yīng)的最適溫度為????℃,最適????為9D.尚需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)才能確定該酶是否能水解其他反應(yīng)物C
組別
溫度/
降解率/%①9
9038②9
7088③9-700④7
7058⑤5
4030注:+/-分別表示有/無添加,反應(yīng)物為Ⅰ型膠原蛋白。
②③3.探究酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)底物分解速率歸納關(guān)于酶實(shí)驗(yàn)①看到蔗糖,不能用碘液;②看到溫度,不能用H2O2;③看到pH,不能用淀粉;④看到蛋白酶,不能用雙縮脲試劑檢測。⑤pH和溫度探究酶活性時(shí),酶和底物接觸前先處理好酶(2024浙江高考)紅豆杉細(xì)胞內(nèi)的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,進(jìn)而促進(jìn)紫杉醇的合成。低溫條件下提取PAL酶液,測定PAL的活性,測定過程如下表。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.低溫提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小時(shí)使苯丙氨酸完全消耗C.④加H2O補(bǔ)齊反應(yīng)體系體積 D.⑤加入HCl溶液是為了終止酶促反應(yīng)B
根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物生成量來計(jì)算酶活性。若苯丙氨酸消耗完,產(chǎn)物量相同。(2024·廣東·高考真題)現(xiàn)有一種天然多糖降解酶,其肽鏈由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式連接而成。研究者將各段序列以不同方式構(gòu)建新肽鏈,并評(píng)價(jià)其催化活性,部分結(jié)果見表。關(guān)于各段序列的生物學(xué)功能,下列分析錯(cuò)誤的是()A.Ay3與Ce5催化功能不同,但可能存在相互影響B(tài).Bi無催化活性,但可判斷與Ay3的催化專一性有關(guān)C.該酶對(duì)褐藻酸類底物的催化活性與Ce5無關(guān)D.無法判斷該酶對(duì)纖維素類底物的催化活性是否與CB相關(guān)肽鏈纖維素類底物褐藻酸類底物W1W2S1S2Ce5-Ay3-Bi-CB+++++++++Ce5+++——Ay3-Bi-CB——+++++Ay3——+++++Bi————CB————B
①②③④⑤⑥注:—表示無活性,+表示有活性,+越多表示活性越強(qiáng)。②④,再①②④(兩者均有)③④⑤,不論是否與Bi結(jié)合,Ay3均可以催化S1與S2對(duì)比①③組S1、S2需要檢測Ce5-Ay3-Bi組主要能源物質(zhì):生物體內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì):能量的根本來源:太陽能糖類脂肪(植物:淀粉
動(dòng)物:糖原)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)是:糖類、脂肪、蛋白質(zhì)直接能源物質(zhì):ATP能量物質(zhì)呼吸作用的底物可以是糖類、脂肪、蛋白質(zhì),比較常見的是葡萄糖4.ATP~~組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡式A-P~P~P腺苷(A)腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)遠(yuǎn)離腺苷的特殊的化學(xué)鍵易水解,釋放出能量,也可以接受能量而重新形成兩個(gè)特殊化學(xué)鍵RNA基本單位之一
(腺嘌呤核糖核苷酸)
含量特點(diǎn)在細(xì)胞中含量少,ATP與ADP的轉(zhuǎn)化快ATP不等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,是一種與能量有關(guān)的物質(zhì)ATP特點(diǎn):含量少,與ADP相互轉(zhuǎn)化,不是可逆反應(yīng),處于動(dòng)態(tài)平衡。生物界統(tǒng)一。項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量
ATPATPADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源
光能
(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在特殊化學(xué)鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存在特殊的化學(xué)鍵中,一般與細(xì)胞內(nèi)放能反應(yīng)相聯(lián)系用于各項(xiàng)生命活動(dòng),一般與細(xì)胞內(nèi)吸能反應(yīng)相聯(lián)系反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位例葡萄糖的氧化分解蛋白質(zhì)的合成、主動(dòng)運(yùn)輸【習(xí)題檢測】
1.(2024·全國甲卷)ATP可為代謝提供能量,也參與RNA的合成,ATP結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中~表示高能磷酸鍵,下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可為離子的主動(dòng)運(yùn)輸提供能量B.用α位32P標(biāo)記的ATP可以合成帶有32P的RNAC.β和γ位磷酸基團(tuán)之間的高能磷酸鍵不能在細(xì)胞核中斷裂D.光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存于β和γ位磷酸基團(tuán)之間的高能磷酸鍵.
C
ATP分子水解兩個(gè)高能磷酸鍵后,得到RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸C.ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用,如為rRNA合成提供能量1.有氧呼吸:細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62C3H4O3+4[H]少量能量線粒體基質(zhì)2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]大量能量少量能量線粒體內(nèi)膜24[H]+6O212H2O能量去路:一部分能量儲(chǔ)存在ATP中,大部分能量以熱能形式散失。判斷:葡萄糖在線粒體中被氧化分解錯(cuò),線粒體膜沒有葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(2024·重慶·高考真題)腫瘤所處環(huán)境中的細(xì)胞毒性T細(xì)胞存在題圖所示代謝過程。其中,PC酶和PDH酶控制著丙酮酸產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物,進(jìn)入有氧呼吸三羧酸循環(huán)。增加PC酶的活性會(huì)增加琥珀酸的釋放,琥珀酸與受體結(jié)合可增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的殺傷能力,若環(huán)境中存在乳酸,PC酶的活性會(huì)被抑制。下列敘述正確的是()
A.圖中三羧酸循環(huán)的代謝反應(yīng)直接需要氧B.圖中草酰乙酸和乙酰輔酶A均產(chǎn)生于線粒體內(nèi)膜C.腫瘤細(xì)胞無氧呼吸會(huì)增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的殺傷能力D.葡萄糖有氧呼吸的所有代謝反應(yīng)中至少有5步會(huì)生成[H]D線粒體基質(zhì)有氧呼吸第一階段和圖中4步圖中未體現(xiàn)(一)有氧呼吸的電子傳遞鏈發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,不需要光,電子供體是NADH,電子受體是O2。
主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散練1:【2024天津階段練習(xí)】已知DNP不影響電子傳遞,可使H+進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.圖甲過程是有氧呼吸的第三階段,與25℃時(shí)相比,4℃時(shí)有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多B.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了氧氣,4℃時(shí)線粒體內(nèi)膜的電子傳遞受阻C.高能電子在傳遞過程中逐級(jí)釋放能量推動(dòng)H+跨過內(nèi)膜到達(dá)內(nèi)外膜間隙,建立膜兩側(cè)H+濃度差D.呼吸鏈的電子傳遞所產(chǎn)生的膜兩側(cè)H+濃度差為ATP的合成提供了驅(qū)動(dòng)力,DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少B4℃時(shí)耗氧量更多,消耗葡萄糖的量也更多由圖乙可知,4℃與25℃+DNP處理的結(jié)果十分相似,推測兩者可能有相似的有氧呼吸第三階段。由于DNP不影響電子傳遞,故4℃時(shí)線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞無影響。2.無氧呼吸:細(xì)胞在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程。酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫作發(fā)酵。能量去路:大部分存在酒精或乳酸中;釋放的能量大部分熱能散失;少部分儲(chǔ)存在ATP中。場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行無氧呼吸的細(xì)胞:①產(chǎn)物酒精和二氧化碳:大多數(shù)植物細(xì)胞無氧呼吸;②產(chǎn)物乳酸:玉米胚、馬鈴薯塊莖和甜菜塊根等少數(shù)植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞及乳酸菌等無氧呼吸;③無線粒體的真核細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸,如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛔蟲等。酒精發(fā)酵:C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+少量能量乳酸發(fā)酵:C6H12O62C3H6O3+少量能量
第一階段葡萄糖
丙酮酸+[H]+少量能量第二階段酒精發(fā)酵[H]+丙酮酸
____________乳酸發(fā)酵[H]+丙酮酸
______酒精+CO2乳酸[H]的產(chǎn)生過程:由氧化性輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化為還原性輔酶Ⅰ(NADH)(二)無氧呼吸和有氧呼吸的區(qū)別思考1.無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP,生物為什么要進(jìn)行這個(gè)過程?2.請(qǐng)從丙酮酸的含量角度分析氧氣能抑制無氧呼吸的原因:3.氧氣
(填“能”或“不能”)抑制哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的無氧呼吸過程,簡要闡述判斷理由:第二階段消耗第一階段產(chǎn)生的NADH并產(chǎn)生NAD+,為第一階段提供足夠的NAD+,保證無氧呼吸的順利進(jìn)行。氧氣促進(jìn)有氧呼吸,有利于丙酮酸進(jìn)入線粒體,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸含量降低,丙酮酸被NADH還原成酒精和CO2的過程減弱哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有線粒體,丙酮酸無法進(jìn)入線粒體,丙酮酸的含量不會(huì)降低,因此氧氣不會(huì)抑制哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的無氧呼吸過程不能依據(jù)1——根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物判斷1.
產(chǎn)生H2O→一定存在有氧呼吸2.產(chǎn)生酒精或乳酸→一定存在無氧呼吸3.無CO2釋放→一定為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸依據(jù)2——根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系判斷不消耗O2,釋放CO2→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸不消耗O2,不釋放CO2→只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸CO2釋放量=O2吸收量→只進(jìn)行有氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸CO2釋放量>O2吸收量→同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸CO2釋放量<O2吸收量→可能存在脂肪的氧化分解,因?yàn)橹竞琀多O少,氧化分解時(shí)消耗O2更多。CO2釋放量=酒精產(chǎn)生量→只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸依據(jù)3——根據(jù)場所判斷只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中→無氧呼吸,有線粒體參與→存在有氧呼吸
拓展:區(qū)分有氧呼吸和無氧呼吸的依據(jù)(2024陜西渭南模擬)體育運(yùn)動(dòng)大體可以分為有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng),有氧運(yùn)動(dòng)能增加心肺功能,如慢跑。無氧運(yùn)動(dòng)能增強(qiáng)肌肉力量,如短跑等。兩種運(yùn)動(dòng)過程中有氧呼吸和無氧呼吸的供能比例不同。若呼吸底物僅為葡萄糖,下列有關(guān)說法正確的是()A.骨骼肌在有氧運(yùn)動(dòng)中僅進(jìn)行有氧呼吸,無氧運(yùn)動(dòng)中僅進(jìn)行無氧呼吸B.短跑過程中,肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量大于O2消耗量C.骨骼肌細(xì)胞有氧呼吸過程消耗水的場所是線粒體基質(zhì)D.耗氧量與乳酸生成量相等時(shí),無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2倍C有氧呼吸——葡萄糖:O2:CO2=1:6:6無氧呼吸——葡萄糖:CO2=1:2葡萄糖:
酒精/乳酸=1:2規(guī)律1:消耗等量葡萄糖時(shí),有氧呼吸產(chǎn)生的CO2(或消耗的O2):無氧呼吸產(chǎn)生的CO2=
規(guī)律2:消耗等量葡萄糖時(shí),有氧呼吸消耗的O2:有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=
。在有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng)中,骨骼肌都同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸,只是二者的比例不同3等于,因?yàn)榧∪饧?xì)胞不產(chǎn)生CO23:13:4(2023山東高考改編)某植株的非綠色器官在不同O2濃度下,單位時(shí)間內(nèi)O2吸收量和CO2釋放量的變化如圖所示。若細(xì)胞呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖,下列說法錯(cuò)誤的是()A.甲、乙曲線分別表示CO2釋放量和O2吸收量B.O2濃度由0到b的過程中,無氧呼吸釋放CO2的速率逐漸降低C.O2濃度由0到b的過程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加D.O2濃度為a時(shí)最適合保存該器官,該濃度下葡萄糖消耗速率最小Da時(shí):CO2為0.6,O2為0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸產(chǎn)生,0.3是無氧呼吸產(chǎn)生。按有氧呼吸中葡萄糖:O2
:CO2=1:6:6,無氧呼吸葡萄糖:CO2=1:2,算得葡萄糖的相對(duì)消耗量為0.05+0.15=0.2。而無氧呼吸消失點(diǎn)時(shí),CO2的相對(duì)值為0.7,算得葡萄糖的相對(duì)消耗量為0.11,明顯比a點(diǎn)時(shí)要低!【2022廣東高考】種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實(shí)踐中常用TTC法檢測種子活力,TTC(無色)進(jìn)入活細(xì)胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后,取種胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保溫一段時(shí)間后部分種胚出現(xiàn)紅色。下列敘述正確的是()A.該反應(yīng)需要在光下進(jìn)行B.TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成C.TTF生成量與保溫時(shí)間無關(guān)D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低BA、大豆種子充分吸水脹大,此時(shí)未形成葉綠體,不能進(jìn)行光合作用,該反應(yīng)不需在光下進(jìn)行B、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可通過細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H],TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成C、保溫時(shí)間較長時(shí),較多的TTC進(jìn)入活細(xì)胞,生成較多的紅色TTFD、相同時(shí)間內(nèi),種胚出現(xiàn)的紅色越深,說明種胚代謝越旺盛,據(jù)此可判斷種子活力的高低練1:【2025內(nèi)蒙古模擬】某酵母菌以葡萄糖為底物的3種呼吸途徑中,部分物質(zhì)變化如圖,下列敘述正確的是()
A.途徑二葡萄糖中的能量最終都轉(zhuǎn)移到了乙醇和少量ATP中B.途徑二和途徑三的存在,降低了酵母菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力C.酵母菌僅通過途徑三不能獲得滿足生長必需的能量D.生物界中,途徑一僅發(fā)生在具有線粒體的細(xì)胞中C也可發(fā)生在好氧細(xì)菌還有一部分以熱能散失途徑二、三使酵母菌在無氧環(huán)境中也能生存途徑三為無氧條件,產(chǎn)生的ATP較少2.某生物科技活動(dòng)小組利用如圖裝置測量萌發(fā)小麥種子的呼吸速率,測試前打開A、B開關(guān),待U形管兩側(cè)液面高度相等后,關(guān)閉A、B進(jìn)行測試。下列有關(guān)分析正確的是()A.小麥種子細(xì)胞中消耗O2和產(chǎn)生CO2只在線粒體內(nèi)進(jìn)行
B.一段時(shí)間后,U形管兩側(cè)液面的高度差表示種子呼吸產(chǎn)生CO2量C.可用重鉻酸鉀來檢測小麥種子呼吸過程中是否生成了酒精和CO2D.增設(shè)將裝置內(nèi)小麥種子替換為等量煮熟小麥種子的對(duì)照組可使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確D作用:排除物理誤差(避免大氣壓變化引起的液滴移動(dòng))消耗的O2量無氧呼吸也可以產(chǎn)生二氧化碳,場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)練3(2024山東高考)種皮會(huì)限制O2進(jìn)入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實(shí)驗(yàn)中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶活性與被氧化的NADH的關(guān)系如圖所示。已知無氧呼吸中,乙醇脫氫酶催化生成乙醇,與此同時(shí)NADH被氧化。下列說法錯(cuò)誤的是()A.p點(diǎn)為種皮被突破的時(shí)間點(diǎn)B.Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加D.q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多CA、P點(diǎn)乙醇脫氫酶活性開始下降,子葉耗氧量急劇增加,說明此時(shí)無氧呼吸減弱,有氧呼吸增強(qiáng)C、Ⅲ階段種皮已經(jīng)被突破,種子有氧呼吸增強(qiáng),無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸降低D、q處種子無氧呼吸與有氧呼吸氧化的NADH相同,消耗等量葡萄糖,有氧呼吸產(chǎn)生的NADH是無氧呼吸的6倍,故此時(shí)無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多練4:【2024貴州高考】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,旱糧地低洼處易積水,影響作物根細(xì)胞的呼吸作用。據(jù)研究,某作物根細(xì)胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關(guān),水淹過程中其活性變化如圖所示。
(1)正常情況下,作物根細(xì)胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,從物質(zhì)和能量的角度分析,其代謝特點(diǎn)有___________;參與有氧呼吸的酶是___________(選填“甲”或“乙”)。(2)在水淹0~3d階段,影響呼吸作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素是___________;水淹第3d時(shí),經(jīng)檢測,作物根的CO2釋放量為0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量為0.2μmol·g-1·min-1,若不考慮乳酸發(fā)酵,無氧呼吸強(qiáng)度是有氧呼吸強(qiáng)度的___________倍。(3)若水淹3d后排水,作物長勢可在一定程度上得到恢復(fù),從代謝角度分析,原因是___________(答出2點(diǎn)即可)。需要氧氣參與;有機(jī)物被徹底氧化分解;釋放大量能量,生成大量ATP乙O2的含量3無氧呼吸積累的酒精較少,對(duì)細(xì)胞毒害較小;0~3d無氧呼吸產(chǎn)生的能量維持了基本的生命活動(dòng);催化有氧呼吸的酶活性并未完全喪失有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生0.2[簡單回顧]光合作用的過程C5又稱RuBP或核酮糖-1,5-二磷酸四、光合作用光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光合色素的作用:吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能位于葉綠體的類囊體薄膜上C3又稱3-磷酸甘油酸,是光合作用的第一個(gè)產(chǎn)物練1:【2020全國卷】為了研究細(xì)胞器的功能,某同學(xué)將正常葉片置于適量的溶液B中,用組織搗碎機(jī)破碎細(xì)胞,再用差速離心法分離細(xì)胞器。回答下列問題:(1)該實(shí)驗(yàn)所用溶液B應(yīng)滿足的條件是_____________(答出2點(diǎn)即可)。(2)離心沉淀出細(xì)胞核后,上清液在適宜條件下能將葡萄糖徹底分解,原因是此上清液中含有_____________。(3)將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中,照光后有氧氣釋放;如果在該適宜溶液中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光,_____________(填“有”或“沒有”)氧氣釋放,原因是_____________。pH應(yīng)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的相同,滲透壓應(yīng)與細(xì)胞內(nèi)的相同細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)組分和線粒體有類囊體薄膜是H2O分解釋放O2的場所,葉綠體膜破裂不影響類囊體膜的功能(2023湖北高考)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體,PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究發(fā)現(xiàn),PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ,通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)B.Mg2+含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合,不利于對(duì)光能的捕獲D.PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O2
C
增強(qiáng)
LHCⅡ與PSⅡ的分離減少,增強(qiáng)捕獲練2:【2023河南鄭州模擬改編】下圖是某葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的示意圖,其中光系統(tǒng)Ⅰ(PSI)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)主要由蛋白質(zhì)和光合色素組成,Rubisco是催化C5固定CO2的酶。請(qǐng)回答下列問題。
(1)PSⅡ和PSI主要分布在葉綠體的__________上,該結(jié)構(gòu)含有的兩類光合色素是________________,這兩類光合色素均在_
____光區(qū)出現(xiàn)吸收高峰。(2)過程①所產(chǎn)生的氧氣量可用來表示光合作用的__________(填“凈值”或“總值”),其進(jìn)入該細(xì)胞的線粒體被利用至少需要穿過__________層磷脂分子。若圖中C3含量突然下降,可能改變的外界條件是__________或_____
_____。
類囊體薄膜葉綠素和類胡蘿卜素藍(lán)紫總值10CO2濃度下降光照強(qiáng)度增大出類囊體薄膜1層膜+出葉綠體2層膜+進(jìn)線粒體2層膜(3)適量增施氮肥有利于提高光合作用速率,試從PSⅡ和PSI的物質(zhì)組成上解釋其原因___________。(4)強(qiáng)光條件下,植物吸收的光能超過光合作用的利用量,過剩的光能,有時(shí)可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降,出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。據(jù)圖分析,光抑制導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降的原因可能是_____
_____。PSII和PSI含有蛋白質(zhì)和葉綠素,這兩類物質(zhì)的合成均需要N元素強(qiáng)光導(dǎo)致PSII和PSI受損傷或葉綠體結(jié)構(gòu)損傷練2:【2023河南鄭州模擬改編】下圖是某葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的示意圖,其中光系統(tǒng)Ⅰ(PSI)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)主要由蛋白質(zhì)和光合色素組成,Rubisco是催化C5固定CO2的酶。請(qǐng)回答下列問題。1.淀粉在葉綠體中合成,光合產(chǎn)物主要以淀粉形式儲(chǔ)存。2.蔗糖在葉綠體外的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成。蔗糖是大多數(shù)植物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物,通過篩管運(yùn)輸。光合產(chǎn)物的儲(chǔ)存與運(yùn)輸:3.不同產(chǎn)物形式的意義①
很多植物合成的大量可溶性糖通常會(huì)合成為不溶于水的淀粉臨時(shí)儲(chǔ)存在葉綠體中,所以淀粉儲(chǔ)藏在葉綠體內(nèi)的意義是:淀粉不溶于水,能維持滲透壓平衡,保持葉綠體正常形態(tài),防止吸水漲破(山東三模)②
蔗糖是大多數(shù)植物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物,與葡萄糖相比,以蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是:非還原糖較穩(wěn)定(或蔗糖分子對(duì)滲透壓的影響較小)篩管運(yùn)輸有機(jī)物,導(dǎo)管運(yùn)輸水和無機(jī)鹽淀粉、纖維素不溶于水儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)男枨蟛煌瑑?chǔ)存需要不溶,避免影響滲透壓;運(yùn)輸需要可溶練1:【2023全國甲卷節(jié)選】某同學(xué)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。回答下列問題。(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__
___。黑暗條件下,光反應(yīng)無法進(jìn)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。練2:【2024福建龍巖模擬】糖和淀粉是綠色植物光合作用的重要產(chǎn)物,二者都是由在卡爾文循環(huán)中產(chǎn)生的丙糖磷酸轉(zhuǎn)化而成,其合成過程如圖所示。其中磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(TPT)在將丙糖磷酸運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的同時(shí)可將無機(jī)磷酸(Pi)運(yùn)入葉綠體,且這種轉(zhuǎn)運(yùn)嚴(yán)格遵循1:1的反向交換原則。下列敘述正確的是()A.由圖中可知淀粉和蔗糖都是光合作用的產(chǎn)物,合成場所都在葉綠體基質(zhì)B.TPT的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),能結(jié)合Pi和丙糖磷酸,說明不是所有的載體都有專一性C.據(jù)圖可知,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Pi水平降低時(shí),淀粉的合成會(huì)減少D.根據(jù)光合作用過程并結(jié)合圖,推測丙糖磷酸生成蔗糖的過程需要細(xì)胞呼吸提供的ATPD當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Pi水平降低時(shí),會(huì)導(dǎo)致丙糖磷酸不能轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),而使淀粉的合成增加練3:【2023山東濰坊模擬】下圖是棉花葉肉細(xì)胞的光合作用過程示意圖,磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器的活性受光的調(diào)節(jié),適宜光照條件下,其活性較高。
(2)由圖分析可知,C3被還原為磷酸丙糖后,下一步利用的去向是___。通常情況下,Pi與磷酸丙糖通過磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器嚴(yán)格按照1∶1反向交換方式進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。在環(huán)境條件由適宜光照轉(zhuǎn)為較強(qiáng)光照時(shí),短時(shí)間內(nèi)磷酸丙糖的轉(zhuǎn)運(yùn)速率會(huì)__
_(填“升高”或“降低”),則更有利于____(填“淀粉”或“蔗糖”)的合成,原因是____。轉(zhuǎn)化為C5,或合成淀粉和蔗糖降低淀粉由適宜光照轉(zhuǎn)為較強(qiáng)光照時(shí),磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器的活性降低,導(dǎo)致葉綠體內(nèi)磷酸丙糖積累增多,從而促進(jìn)淀粉合成;另外由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)入葉綠體的Pi減少,促進(jìn)磷酸丙糖向產(chǎn)生Pi和淀粉的方向進(jìn)行,這樣更有利于淀粉的合成練3:【2023浙江高考節(jié)選】葉片是給植物其他器官提供有機(jī)物的“源”,果實(shí)是儲(chǔ)存有機(jī)物的“庫”。現(xiàn)以某植物為材料研究不同庫源比(以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示)對(duì)葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。注:①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個(gè)果實(shí)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(jìn)行光合作用。②凈光合速率:單位時(shí)間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量。(3)分析實(shí)驗(yàn)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(shí)中含13C光合產(chǎn)物的量__________(填“增加”或“減少”)。庫源比降低導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因是__________。項(xiàng)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(duì)含量78.775.575.0凈光合速率(μmol·m-2·s-1)9.318.998.75果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物(mg)21.9637.3866.06單果重(g)11.8112.2119.59降低增加
庫源比降低,植株總的葉片光合作用制造的有機(jī)物增多,運(yùn)輸?shù)絾蝹€(gè)果實(shí)的有機(jī)物量增多,因此單果重量增加。(4)為進(jìn)一步研究葉片光合產(chǎn)物的分配原則進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),庫源處理如圖所示,用13CO2供應(yīng)給保留的葉片進(jìn)行光合作用,結(jié)果見表2。
根據(jù)表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從庫與源的距離分析,葉片光合產(chǎn)物分配給果實(shí)的特點(diǎn)是__________。(5)綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從調(diào)整庫源比分析,下列措施中能提高單枝的合格果實(shí)產(chǎn)量(單果重10g以上為合格)的是哪一項(xiàng)?__________A.除草 B.遮光 C.疏果 D.松土減少果實(shí)數(shù)量,保留的果實(shí)能獲得更多的光合產(chǎn)物【解題程序與方法】“現(xiàn)象——原因”類試題條件(起點(diǎn))
過程結(jié)果/條件
過程結(jié)果(終點(diǎn))內(nèi)因外因現(xiàn)象題干信息+生理過程(教材)利用因果連環(huán)推理,做完美答案變式訓(xùn)練(2017年全國1卷)(2)若將甲種植物密閉在無O2、但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增加,原因是__________。
密閉、無O2光照光合作用密室O2↑O2+【H】↑有氧呼吸↑直接原因且教材中核心主干知識(shí)詳細(xì)敘述甲種植物在光下光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié),所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸會(huì)增加。4.研究發(fā)現(xiàn),葉綠體中淀粉積累會(huì)導(dǎo)致類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞,保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉含量增加會(huì)降低氣孔開放程度。光合產(chǎn)物從“源”向“庫”運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)形式主要是蔗糖,每運(yùn)出一分子該物質(zhì)相當(dāng)于固定了____個(gè)CO2分子(常考填空)以下為某實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由此推測:去果處理降低了_____(填“庫”或“源”)的大小,使葉片中______________積累,進(jìn)而抑制了光合速率,請(qǐng)從暗反應(yīng)階段CO2供應(yīng)的角度概述該抑制機(jī)制:_____(用文字和“→”表示)組別凈光合速率μmol·m-2·s-1葉片蔗糖含量mg·g-1FW葉片淀粉含量mg·g-1FW氣孔開放程度mmol·m-2·s-1對(duì)照組(留果)5.3930.1460.6151.41實(shí)驗(yàn)組(去果)2.4834.2069.3229.70庫保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉積累→氣孔開放程度下降→CO2供應(yīng)減少→抑制暗反應(yīng)→光合速率降低蔗糖和淀粉12蔗糖是二糖,可水解為葡萄糖和果糖(化學(xué)式均為C6H12O6)練5:某研究小組選擇健壯的、處于生長期的某種綠色植物進(jìn)行了一系列探究實(shí)驗(yàn):(1)分別選擇該綠色植物不同比例的葉片進(jìn)行完全遮光處理,在適宜光照下檢測未遮光處理葉片的光合速率和淀粉含量,結(jié)果如下圖所示。
①本實(shí)驗(yàn)檢測的是
(填“凈光合速率”或“總光合速率”)。②該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明未遮光葉片的光合速率與其淀粉含量的關(guān)系是呈負(fù)相關(guān)。試分析隨著遮光葉片比例上升,未遮光葉片淀粉含量下降的原因是
。③據(jù)此推測,摘除花、果實(shí)等非光合作用器官,葉片的光合速率
。凈光合速率未遮光葉片中的淀粉輸出量增加降低未遮光葉片能光合作用合成淀粉,而遮光葉片無法光合作用,變?yōu)樾枰袡C(jī)物輸入的器官,使未遮光葉片中的淀粉輸出量增加,光合速率上升。未遮光葉片中的淀粉輸出量減少,光合速率下降五、光(CO2)飽和點(diǎn)和光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)1.重要概念和題型表述光飽和點(diǎn)是指
。光補(bǔ)償點(diǎn)是指
。CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指。
CO2飽和點(diǎn)是指
。光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小光照強(qiáng)度光合速率達(dá)到最大時(shí)的最小CO2濃度光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度五、光(CO2)飽和點(diǎn)和光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)2.補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)情況A點(diǎn):代表呼吸強(qiáng)度變化,只能上下移動(dòng)(一般不考察,除非溫度改變)C點(diǎn):光飽和點(diǎn)只能左右移動(dòng),有利于光合作用會(huì)右移B點(diǎn):光補(bǔ)償點(diǎn)有利于光合作用會(huì)左移如提高CO2,B點(diǎn)
移,C點(diǎn)
移,D點(diǎn)
移。若培養(yǎng)條件缺鎂,B點(diǎn)
移,C點(diǎn)
移,D點(diǎn)
移。左右右上右左左下練2:【2022江西三模】圖3中光照強(qiáng)度為Z時(shí),a、b植物積累葡萄糖速率之比為_______,對(duì)a植物而言,假如白天和黑夜的時(shí)間各為12h,平均光照強(qiáng)度大于_______klx,該植物才能正常生長。若a植物光合速率和呼吸速率的最適溫度分別是25℃和30℃,若將溫度降低到25℃(其他條件不變),則圖中M點(diǎn)的位置理論上的變化是_______。(右上移、右下移、左下移、左上移)8:6(或4:3)Y右上移有利于光合作用時(shí)光飽和點(diǎn)會(huì)右移凈光合速率CO2固定量:總光合速率CO2吸收量:凈光合速率(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和
(1分),葉片主要吸收可見光中的
光。一、試題解法(2023廣東卷)光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí),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6。(光飽和點(diǎn):光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度;光補(bǔ)償點(diǎn):光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。)類胡蘿卜素/葉綠素較高藍(lán)紫光和紅(2)光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2s-1時(shí),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(qiáng)度的增加而增加,比較兩者的光飽和點(diǎn),可得ygl
WT(填“高于”、“低于”或“等于”)。ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn),可能的原因是葉綠素含量較低和
(2分)。等于呼吸速率較強(qiáng)(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標(biāo)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(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個(gè)科學(xué)問題:WTygl畫圖要點(diǎn):需要用不同線型并且標(biāo)注,WT的光補(bǔ)償點(diǎn)是15,ygl的光補(bǔ)償點(diǎn)是30采分點(diǎn):WT的呼吸作用強(qiáng)度小于ygl(1分),WT的光補(bǔ)償點(diǎn)小于ygl(1分)(3)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(dá)下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體
(2分),是其高產(chǎn)的原因之一。光能利用率較高一、試題解法為什么在低光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率大于ygl,而在高光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率小于ygl?(2分)補(bǔ)充答案:為什么在低光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率大于ygl(2分)
為什么在高光照強(qiáng)度下,WT的凈光合速率小于ygl(2分)采分點(diǎn):必須提到兩個(gè)品種。如為什么WT的凈光合速率在低光照強(qiáng)度比較高(0分)(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標(biāo)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(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個(gè)科學(xué)問題:WTygl【細(xì)節(jié)綜合題】如圖為不同種植物在最適宜溫度下的光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)的相對(duì)值。下列敘述正確的是()A.植物Ⅰ在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),葉肉細(xì)胞不釋放氧氣B.增大CO2濃度,植物Ⅰ的光補(bǔ)償點(diǎn)減小,光飽和點(diǎn)增大C.適當(dāng)提高溫度可以提高植物Ⅱ的光飽和點(diǎn)D.最適宜在樹林下套種的是植物Ⅲ注意看清對(duì)象(植物還是葉肉細(xì)胞)!!!有利于光合作用,補(bǔ)償點(diǎn)左移,飽和點(diǎn)右移(最大光合速率右上移)注意題干特殊限制已有適宜條件植物ⅡB五、光(CO2)飽和點(diǎn)和光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)3.陽生植物與陰生植物的區(qū)別陽生植物一般更高大,故其光補(bǔ)償點(diǎn)較大光飽和點(diǎn)較大光合速率最大值也高光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量O陰生植物陽生植物練4【2020全國Ⅰ卷】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是______,選擇這兩種作物的理由是___________________。A和C作物A長得高且飽和點(diǎn)高,可以利用上層光照進(jìn)行光合作用,作物C長得矮且光飽和點(diǎn)低,與作物A間作,能利用下層弱光進(jìn)行光合作用六、“三率”的辨別和計(jì)算項(xiàng)目表示方法O2CO2有機(jī)物真正光合速率O2的產(chǎn)生量CO2的固定量有機(jī)物的制造量呼吸速率(黑暗下測量……)O2的吸收量CO2的釋放量有機(jī)物的消耗量凈光合速率O2的釋放量CO2的吸收量有機(jī)物的積累量1.三種速率的表示方式例1:圖甲中如果在C、F時(shí)刻,植株制造葡萄糖的速率相等,則C、F兩點(diǎn)的呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是___________;試分析原因
。F>CC、F兩點(diǎn)所制造的葡萄糖總量相等,即真光合速率相等,真光合速率=凈光合速率+呼吸速率,由于F點(diǎn)凈光合速率小,所以F呼吸速率大,故F>C。①操作圖示
本方法通過測定單位時(shí)間、單位面積葉片中淀粉的生成量,如圖所示以有機(jī)物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。“葉圓片稱重法”——測定有機(jī)物的變化量呼吸速率=
;(x-y)/2S凈光合速率=
;總光合速率=
;(z-y)/2S(x+z-2y)/2S自然環(huán)境中一晝夜植物凈光合速率曲線分析1呼吸>光合光合>呼吸①c點(diǎn)和e點(diǎn):光合=
呼吸②oa:③bc:④hi:hij⑤je:隨光照強(qiáng)度增加,光合作用逐漸增強(qiáng),釋放的CO2減少,但光合<呼吸凌晨3-4點(diǎn),溫度降低,呼吸酶活性低呼吸作用減弱,釋放的CO2減少溫度過高,蒸騰過強(qiáng),氣孔關(guān)閉,CO2攝入不足,暗反應(yīng)受阻,光合減弱光照強(qiáng)度逐漸減小,光合作用減弱⑥g:光照強(qiáng)度降為0,光合作用停止光合作用啟動(dòng)點(diǎn)光合作用停止點(diǎn)呼吸>光合光合>呼吸S1S2S3⑥一晝夜積累的有機(jī)物為:S1—(S2+S3)此值大于0時(shí),植物可以生長,否則不生長⑦有機(jī)物積累最多的點(diǎn):e點(diǎn)自然環(huán)境中一晝夜植物凈光合速率曲線分析1密閉環(huán)境中一晝夜植物光合速率曲線的分析2呼>光呼>光光>呼D點(diǎn)和H點(diǎn):光合=呼吸I點(diǎn):一晝夜后容器內(nèi)剩余的CO2經(jīng)過一晝夜植物能否積累有機(jī)物:I點(diǎn)低于A點(diǎn),總光合>總呼吸,能積累有機(jī)物,植物能生長積累有機(jī)物最多的點(diǎn):H點(diǎn)(CO2濃度最低)BC段:溫度降低,呼吸酶活性低C點(diǎn):光合作用開始FG:光合午休
【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】
【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】能積累有機(jī)物的時(shí)間(光合速率大于呼吸速率)凈光合速率大于0,即c-g(不含c、g點(diǎn))曲線下降時(shí),即C-G(不含C、G點(diǎn))4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析
【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】
【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】開始進(jìn)行光合作用的點(diǎn)一晝夜能否積累有機(jī)物b點(diǎn)B點(diǎn)(在C點(diǎn)之前)計(jì)算:P-(M+N)是否大于0比較I點(diǎn)時(shí)CO2濃度是否比A點(diǎn)時(shí)低4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析
【自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線】
【密閉容器中一晝夜植物光合作用曲線】有機(jī)物積累最少的點(diǎn)有機(jī)物積累最多的點(diǎn)c點(diǎn)C點(diǎn)g點(diǎn)G點(diǎn)4.自然環(huán)境及密閉容器中植物光合作用曲線及分析光合作用與有氧呼吸中有關(guān)的NADPH、NADH、ATP的來源與去路光反應(yīng)(水光解)還原C3例1:如圖為:某單細(xì)胞生物中進(jìn)行的代謝過程圖,圖中序號(hào)代表細(xì)胞代謝的不同階段。下列有關(guān)說法正確的是()A.過程①產(chǎn)生的C3可在NADPH和ATP的作用下被還原成C5B.過程④需要在葉綠體色素吸收光能的條件下才能進(jìn)行,并產(chǎn)生O2C.圖中產(chǎn)ATP的過程有①②③④,而消耗ATP的過程有⑤D.圖中一定發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的是過程①,一定在細(xì)胞器相關(guān)膜上進(jìn)行的是過程③和④
C
①有氧呼吸第一階段C3也可以表示丙酮酸②有氧第二階段⑥CO2的固定⑤C3的還原不一定是葉綠體色素,藍(lán)細(xì)菌中的藻藍(lán)素也可以不一定是細(xì)胞器相關(guān)膜,如好氧細(xì)菌的③過程,藍(lán)細(xì)菌的④過程在細(xì)胞膜上練1:【2022福建卷】(2)為測定兩種培養(yǎng)模式的柵藻光合速率,有人提出可以向裝置中通入C18O2,培養(yǎng)一段時(shí)間后檢測18O2釋放量。你認(rèn)為該方法_____(填“可行”或“不可行”),理由是_____。
不可行
C18O2中的18O在暗反應(yīng)中隨C18O2轉(zhuǎn)移到糖類等有機(jī)物中(C18O2→C3→CH218O),光反應(yīng)中釋放的O2來自H2O,排出的氣體中檢測不到18O2八、影響光合作用的因素CO2濃度水分光光質(zhì)光照強(qiáng)度光照時(shí)間光照面積酶色素溫度礦質(zhì)元素氣孔開閉情況內(nèi)因外因①酶的種類、數(shù)量、葉綠素含量②葉面積指數(shù)③遺傳特性(陰生、陽生植物)①光照(強(qiáng)度、光質(zhì))⑤礦質(zhì)元素④水分②CO2濃度③溫度影響因素氣孔是兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞之間形成的的小孔組成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹,氣孔張開,反之關(guān)閉。溫度和水分都會(huì)影響氣孔導(dǎo)度。1.CO2濃度——?dú)饪讓?dǎo)度光合午休現(xiàn)象的原因夏季晴朗白天,正午溫度過高,蒸騰作用增強(qiáng)(保衛(wèi)細(xì)胞失水)葉片氣孔導(dǎo)度下降,C02吸收不足。看圖,說說胞間CO2濃度大小哪些因素有關(guān)?氣孔導(dǎo)度(主來源)、凈光合作用(去向)①氣孔限制因素:氣孔導(dǎo)度小影響CO2進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致胞間CO2濃度低。②非氣孔限制因素:不缺CO2,胞間CO2濃度不低(酶活性、色素等因素)【2024山東高考節(jié)選】(2)光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度。據(jù)表分析,與野生型相比,開花14天后突變體的光飽和點(diǎn)______(填“高”或“低”),理由是__
____。高突變體氣孔導(dǎo)度更大,吸收的CO2多,而胞間CO2濃度更小,說明相同光照強(qiáng)度下,突變體光合作用消耗CO2速率更大,因此突變體吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情況下,突變體可以利用更多的光能,因此光飽和點(diǎn)更高【2024浙江卷】長江流域的油菜生產(chǎn)易受漬害。漬害是因洪、澇積水或地下水位過度升高,導(dǎo)致作物根系長期缺氧,對(duì)植株造成的脅迫及傷害。(2)以抗不同漬害能力的油菜品種為材料,經(jīng)不同時(shí)長的漬害處理,測定相關(guān)生理指標(biāo),結(jié)果見右表。注:表中數(shù)值為相關(guān)系數(shù)(r),代表兩個(gè)指標(biāo)之間相關(guān)的密切程度。當(dāng)|r|接近1時(shí),相關(guān)越密切,越接近0時(shí)相關(guān)越不密切。據(jù)表分析,與葉綠素含量呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)是____。已知漬害條件下光合速率顯著下降,則蒸騰速率呈____趨勢。綜合分析表內(nèi)各指標(biāo)的相關(guān)性,光合速率下降主要由_________(氣孔限制因素/非氣孔限制因素)導(dǎo)致的,理由是____。光合速率蒸騰速率氣孔導(dǎo)度胞間CO2濃度葉綠素含量光合速率1蒸騰速率0.951氣孔導(dǎo)度0.990.941胞間CO2濃度-0.99-0.98-0.991葉綠素含量0.860.900.90-0.931胞間CO2濃度下降非氣孔限制因素胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負(fù)相關(guān)2.光暗交替頻率光反應(yīng)速度較快,可以產(chǎn)生較多的NADPH和ATP,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累。在光反應(yīng)停止時(shí),暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間,有機(jī)物還能繼續(xù)合成。在總光照時(shí)間、總黑暗時(shí)間均相同的條件下,光暗交替頻率增大,能更好地利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP,
。使NADPH和ATP能夠及時(shí)的利用和再生,從而促進(jìn)了暗反應(yīng)的進(jìn)行。【2015全國真題改編】科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。
(1)單位光照時(shí)間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量_______(填“高于”、“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量,依據(jù)是_______;C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要_______,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的_______。(2)A、B、C三組處理相比,隨著______________________的增加,使光下產(chǎn)生的___________________能夠及時(shí)利用與及時(shí)再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。高于C組只用了D組一半的光照時(shí)間,其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是D組的90%
光照基質(zhì)光照和黑暗交替頻率ATP和NADPH練5【2024陜西渭南一模】葉綠體在不同光照條件下會(huì)改變方向。在弱光下,葉綠體以其橢球體的_____(填“正面”或“側(cè)面”)朝向光源,使其能接受較多的光照。在強(qiáng)光下,葉綠體以其橢球體的_____(填“正面”或“側(cè)面”)朝向光源,其意義是_____
。
光照對(duì)葉綠體運(yùn)動(dòng)的影響(屬于光抑制的防線1)正面?zhèn)让婺鼙苊馊~綠體被灼傷植物可通過葉片的整體移動(dòng)來避免高光損傷,在強(qiáng)光照射下,葉綠體會(huì)從葉肉細(xì)胞表面移動(dòng)到細(xì)胞側(cè)壁,葉綠體的扁平面與光照方向平行,將光損傷降低至最小,該現(xiàn)象稱為葉綠體的“回避反應(yīng)”。(2021·廣東,15)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖1所示),造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同(圖2所示),進(jìn)而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動(dòng)的前提下,下列敘述錯(cuò)誤的是A.t2比t1具有更高的光飽和點(diǎn)B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大D自變量:葉綠體的受光面積(t1>W(wǎng)T>t2),其他(葉綠素含量、酶等都是無關(guān)變量)條件相同,所以對(duì)光的利用率:t1>t2,故隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng),t1先達(dá)到飽和點(diǎn),再增大關(guān)照強(qiáng)度,t1的光合速率不再增加,但此時(shí)t2尚未達(dá)到飽和點(diǎn),光合速率繼續(xù)增加,從而兩者的光合速率差異縮小,D錯(cuò)誤。九、光呼吸(1)發(fā)生條件:①干旱、炎熱條件下,氣孔關(guān)閉,阻止CO2進(jìn)入葉片和O2逸出葉片。②RuBP羧化加氧酶具有雙功能性。高O2低CO2O2與CO2競爭結(jié)合RuBP羧化加氧酶Rubisco的催化方向取決于CO2與O2的濃度比:當(dāng)CO2比O2的濃度高時(shí),Rubisco酶催化CO2與C5結(jié)合反應(yīng)加強(qiáng);當(dāng)CO2比O2的濃度低時(shí),Rubisco酶催化O2與C5結(jié)合反應(yīng)加強(qiáng)(2)發(fā)生場所:葉綠體、過氧化物酶體、線粒體。2.光合產(chǎn)物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。如何抑制?適當(dāng)降低環(huán)境中O2濃度或
,均可有效抑制光呼吸。[常考]提高C02濃度為什么可以增產(chǎn)量?九、
光呼吸
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