高中生物呼吸光合练习（附答案）.docx

1.如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程，甲~丁表示物质，①~⑤表示过程某科研小组研究了不同温度条件下CO2浓度对银杏净光合速率的影响，得到如图2所示曲线，已知除自变量外，其他条件相同且适宜请回答下列问题：  (1)图1中的乙是 ①~⑤过程中，发生在生物膜上的有 2)据图2可知，与20℃相比，15℃时，增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著，分析其原因可能是 3)据图2可知，当CO2浓度低于400μmol⋅mol-1时，15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的，其原因可能是 4)科研小组测定了银杏叶片在28℃时，不同氧气浓度下的净光合速率（以CO2的吸收速率为指标），部分数据如表所示氧气浓度2%20%CO2的吸收速率（mg·cm-2·h-1）239为了探究氧气浓度对光合作用是否产生影响，在表中数据的基础上，可在 条件下测定相应氧气浓度下银杏叶片的呼吸速率假设在温度为28℃的情况下，氧气浓度为2%时，银杏叶片呼吸速率为Xmg⋅cm-2⋅h-1，氧气浓度为20%时，银杏叶片呼吸速率为Ymg⋅cm-2⋅h-1，如果23+X=9+Y，说明 ；如果23+X>9+Y，说明 。

2．当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，从而损伤光合结构而类胡萝卜素能清除光有毒产物，有保护叶绿体的作用（部分过程如下图）请回答下列问题：(1)PSⅡ反应中心位于 上，强光条件下，叶肉细胞内O2浓度过高的原因有 2)Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度光呼吸增强会 （填“增强”或“缓解”）光抑制，其原因是 3)D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行，导致 合成减少，进而影响到C3的还原。

植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、适度的光呼吸、 等（答出1点即可）3．炎热干燥的天气往往会导致植物出现光呼吸现象，下图表示植物叶肉细胞发生的光呼吸过程简图，光呼吸发生的原因是图中的R酶的双功能性，当CO2与O2浓度之比较高时，R酶能够催化C O2与C5反应，生成C3，反之，当CO2与O2浓度之比较低时，光呼吸水平增加，R酶就会更多地催化C5与O2反应，生成乙醇酸（C2），C2最后在相应细胞器中可转化成C3和CO2.请完成以下问题：(1)炎热干燥的天气导致植物出现光呼吸的原因是 2)比较光呼吸与植物细胞有氧呼吸的不同点 3)研究发现，水稻等作物的光合产物有较大比例要消耗在光呼吸底物上那么，这些作物中光呼吸存在的意义是 。

4)科研人员设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径R （依然具有降解乙醇酸产生CO2的能力）同时，利用RNA干扰技术降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量，进而减少 ，从而影响光呼吸检测三种不同类型植株的光合速率，实验结果如下图所示据此回答：①当胞间CO2浓度较低时，野生型植株与替代途径植株的光合速率相比 ②当胞间CO2浓度较高时，三种类型植株光合速率的大小关系为 ，分析其原因是 4．材料一：玉米、高粱等植物在长期进化过程中形成如下图所示的生理机制由于存在C₄途径，这类植物被称为C₄植物水稻等植物不存在C₄途径，仅通过叶肉细胞中的C₃途径固定CO2，这类植物被称为C₃植物C₄植物能利用叶肉细胞间隙中浓度极低的CO2维管束鞘细胞中 CO2浓度比叶肉细胞高10倍材料二：R 酶既可以催化碳反应中CO₂与C₅糖结合，也可以催化C₅糖与O₂结合C₆糖与O₂结合后形成一个C₃酸和一个C₂，这个C₂随后进入线粒体被氧化为CO2，这个过程称为光呼吸。

请回答下列问题：(1)据图材料分析光呼吸也消耗O₂，其场所与细胞呼吸消耗O₂的场所 (填“相同”、“不同”)C₄植物细胞中参与固定CO₂的物质是 和 叶绿体中的C₃糖除了可以转化为淀粉、蛋白质和脂质，还可能存在的两个去向是 和 2)在相同的高温、高光强度环境下，C₄植物的光能转化为糖中化学能的效率比C₃植物几乎高2倍，原因是P 酶与CO₂的亲合力 (填“大于”、  “基本等于”或“小于”) R酶，再通过C₄酸定向运输和转化，提高了维管束鞘细胞中CO₂浓度，提高了光能转化效率高浓度CO2在与O₂竞争R 酶的过程中占优势，抑制了 过程；另一方面，高浓度CO₂也促进了 的进行3)在高热干旱的环境中，植物叶片的蒸腾作用增强，从而引起叶片气孔关闭，推测短期内C₃酸含量 (填“上升”、“不变”或“下降”)而C₄植物还能保持一定的光合强度，C₄植物在高热干旱的环境中仍能保持较高光合速率，原因是 5．植物含叶绿体的细胞在光照下不但进行CO2的同化，而且存在依赖光的消耗O2释放CO2的反应，称为光呼吸。

研究发现，光呼吸是由于O2竞争性地结合卡尔文循环关键酶Rubisco造成的Rubisco的底物CO2与O2竞争同一活性位点，互为抑制剂该酶既能催化C5与CO2反应，完成光合作用；也能催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2下图表示叶肉细胞中有关代谢过程1)绿色植物细胞中能够产生CO2的场所是 在较高CO2浓度环境中，Rubisco所催化的反应产物主要是 利用提取的Rubisco模拟光合作用暗反应过程构建反应体系时需加入的供能物质有 2)当环境中CO2与O2含量比值 （填“偏高”或“偏低”）时，叶片容易发生光呼吸已知温度升高会降低细胞溶胶中气体的溶解度，试分析温度高于某一临界值时，光呼吸迅速增加的原因是 3)从光反应和暗反应物质联系的角度分析，高O2浓度条件下，短时间内NADPH含量升高的原因是 。

4)过强的光照会导致光合作用光反应产物过剩，对细胞造成伤害，分析上图中光呼吸过程，推测光呼吸存在的生理意义是 6．Rubisco（R 酶）是光合作用暗反应中的关键酶，活化状态的 R 酶能催化 CO2固定回答下列问题：(1)R酶及生物体内其他酶的特性是 2)科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用 光呼吸  时，R 酶可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物 此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定 ATP 和 NADPH 的基础上，重新形成五碳化合物，并释放出CO2研究发现塑料大棚内的CO2浓度由0．03%升高到0．24%时，水稻会增产约 89%，请从光合作用的原理和 Rubisco 酶促反应的特点解释其原因。

3)研究表明：光照时， Mg2+能显著提高 R 酶催化的化学反应速率；黑暗下，Mg2+对 R 酶催化的化学反应速率无明显作用得到这一结论的依据是下图所示的实验结果 现提供离体叶绿体悬浮液等材料，写出获得此实验结果的实验思路： 7．根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将绿色植物分为C3和C4植物等类型，两种植物固定CO2的的光合作用过程如下图所示据图回答下列有关问题：(1)根据两类植物的光合作用过程推测，C4植物叶肉细胞的叶绿体中有，而维管束鞘细胞的叶绿体中可能没有的结构 ，依据是 2)研究发现C4植物可通过一系列反应将CO2“泵”入另一种细胞，使后者积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行故维管束鞘细胞内的CO2浓度比叶肉细胞内 （“高”或“低”）；与C3途径相比，C4途径的特点有 （至少答出2点）。

3)C4植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提光合速率，与C3植物相比，C4植物的CO2补偿点应该 （“很高”或“很低”），从进化角度来看，C4植物适于生活在 （“热带干旱”或“热带雨林”）地区8．玉米是C4植物，由于叶肉细胞中含有PEP羧化酶（PEPC），对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，如图甲C4植物这种独特的作用被形象的比喻成“CO2泵”1)晴朗的夏天中午，部分植物光合作用速率下降的现象称为“光合午休”，出现“光合午休”现象的原因是 。