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微专题11 光合作用和呼吸作用各类题型归纳
题型一 光合呼吸在农业生产中的应用
1、农业松土
(必修1 P96拓展应用)松土可以增加土壤的透气性,促进根细胞的 ,利于根细胞对 的吸收,促进土壤中 等有机物的分解,利于农作物生长。松土还促进了土壤微生物的有氧呼吸,增加了 的排放,从而使温室效应和全球气候变暖等问题更严重;松土容易造成 ,可能成为沙尘暴的一种诱发因素。
典例1、除草松土是农耕的重要措施,下列对其作用和意义的分析,错误的是( )
A、提高土壤通气状况,有利于土壤中好氧细菌代谢产生无机盐和二氧化碳
B、有利于根的有氧呼吸,吸收矿质元素,促进根系生长,吸收地下深处的水分
C、松土对保持水土有两面性影响,不利之处是地表裸露松动,易造成水土流失
D、松土易造成土壤水分蒸发快,炎热及干旱季节土壤板结时不宜锄地松土
2、合理密植和施有机肥
合理密植可有效增加 面积、增加CO2浓度,增施有机肥可为农作物生长提供 和
,两者均可在一定程度上提高农作物光合作用强度
典例2、(2021·湖南高考)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是( )
A、弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用
B、在暗反应阶段,CO2不能直接被还原
C、在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时下降
D、合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
3、细胞呼吸原理应用
典例3、(2021·湖南)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B、农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C、油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D、柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
题型二 光呼吸
光呼吸是所有进行光合作用的细胞(该处“细胞”包括原核生物和真核生物,但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。该过程以光合作用的中间产物为底物,吸收氧、释放二氧化碳。其生化途径和在细胞中的发生部位也与一般呼吸(也称暗呼吸)不同。
比较项目
光呼吸
一般有氧呼吸
与光的关系
只在光下进行
光下、黑暗中都可进行
反应条件
光照、高O2低CO2环境
-
底物
乙醇酸和O2
通常是葡萄糖、H2O和O2
产物
CO2
CO2和水
发生部位
叶绿体、线粒体
细胞质基质、线粒体
典例4、如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图,在CO2与C5反应过程中,O2能与CO2竞争相关酶的活性部位。下列相关叙述正确的是(不定项)( )
A、在高O2环境中植物不能进行光合作用
B、光呼吸的存在会降低糖的合成效率
C、可以通过适当增大CO2的浓度来抑制光呼吸
D、在特殊环境下,光呼吸可以为暗反应提供原料
题型三 光系统及电子传递链
光系统Ⅱ(简称PSⅡ)进行水的光解,产生氧气和H+和自由电子(e-),光系统Ⅰ(简称PSⅠ)主要是介导NADPH的产生。电子(e-)经过电子传递链:质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。电子传递过程是高电势到低电势(光系统Ⅱ和Ⅰ中的电子传递由于光能的作用,从而逆电势传递,这是一个吸能的过程),因此,电子传递过程中释放能量,质体醌利用这部分能量将质子(H+)逆浓度从类囊体的基质侧泵入到囊腔侧,从而建立了质子浓度(电化学)梯度。当然,光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H+)以及在类囊体的基质侧H+和NADP+形成NADPH的过程,为建立质子浓度(电化学)梯度也有所贡献。类囊体膜对质子是高度不通透的,因此,类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出,而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。
典例5、(2021·张家口三模)如图是某叶肉细胞进行光合作用的示意图,其中PSⅡ和PSⅠ由蛋白质和光合色素组成,Rubisco是催化C5固定CO2的酶。下列叙述错误的是( )
A.图示生物膜为叶绿体的类囊体薄膜
B.反应①产生的O2扩散进入线粒体要经过4层生物膜
C.合成ATP所需的能量直接来自于膜两侧H+的浓度差
D.PSⅡ和PSⅠ能够捕获光能并转化光能
典例6、下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,PS Ⅰ和PS Ⅱ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质,其中P