专题二 环节2 微专题(四) 光合作用和细胞呼吸的其他途径-【创新方案】2024年高考生物二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅰ）

高考专题辅导与测试·生物 微专题（四） 光合作用和细胞呼吸的其他途径 真题测评·试能力 ①曲线a,0一t1时段（没有光照，只进行呼吸作 1.(2022·山东高考)植物细胞内10%~25%的葡 用)释放的CO2源于细胞呼吸：1~t2时段， 萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多 CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于 种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途 径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸 ②曲线b,当时间到达t2点后，室内C)2浓度不 等。下列说法错误的是 () 再改变，其原因是 A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸 C0浓度/% 产生的还原型辅酶不同 光 0.03 B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产 乙驴酸(C)·乙醛酸 0.02 生的能量少 0.01 乙酰CoA 苹果酸 C.正常生理条件下，利用1C标记的葡萄糖可 CO 追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 2时间/分 内附酸+ 光 叶绿体 D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途 照暗 光照 径的中间产物转化生成 图Ⅱ 图■ 2.(2022·江苏富考)图I所示为光合作用过程中部 (4)光呼吸可使光合效率下降20%~50%，科学家 分物质的代谢关系（①~⑦表示代谢途径） 在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢 Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2 酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径， 竞争与其结合，分别催化C；的羧化与氧化。C: 通过 降低了光呼 羧化固定CO2合成糖：C。氧化则产生乙醇酸 吸，提高了植株生物量。上述工作体现了遗传 (C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完 多样性的 价值。 成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题： 3.(2023·湖南高专)下图是水稻和玉米的光合作 号(RBP 用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对 H0① 7②③2 CO2的Km为450mol·L1(K越小，酶对底 ADP. (Ruhiseo 2醇酸CN ATP 物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2 反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反 线 ATP 应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并 CO 三碳糖(GAP一⑦ 叶辣体 释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受 图I CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米 (1)图I中，类囊体膜直接参与的代谢途径有 叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶 (从①一⑦中选填)，在红光照射条件 绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶 下，参与这些途径的主要色素是 绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先 (2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体 被继续氧化，同时生成的 在过氧 在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的 化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 Km为7mol·L一1)催化磷酸烯醇式丙酮酸 (3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度 (PEP)与CO2反应生成C4,固定产物C,转运到 为0和0.03%的条件下测定小室内C02浓度 维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。 的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。 回答下列问题： 36 专题二 细胞的代谢 水稻 CAM植物形成碳水化合物除了分别需要C,途 叶肉细跑 光呼贬 径和CAM途径外，最终还需要C3途径。 叶绿体 Pubisco C 和和 (3)在碳同化特性上，CAM与C植物相似，都有 ADP 卡尔文 侨环 (3-碎酸甘治酸) -NADPII PEP羧化酶，需要两次羧化反应固定CO2。只 ATP (3-磷酸甘油醛)ADP ATP 是周定CO2与生成光合作用产物在时间，空间 (CHO) ADP+Pi 上有差异，C4植物在叶肉细胞内固定CO2,在 下米 C02 维管束鞘细胞 叶肉细胞 维管束鞘细胞中同化CO2。CAM植物则在晚 C.PEP 上固定CO2,在白天同化CO2。 PEP X DEP 2.辨析光呼吸与细胞呼吸的关系，构建解答“光呼 卡文 叶绿体 YADP+P 环C体 ATP 吸类”题目的思维模型 (1)光呼吸与C02固定 (1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 光呼吸现象产生的分子机制是O2和CO2竞争 (填具体名称)，该产物跨叶绿体膜 Rubisco酶。在暗反应中，Rubisco酶能够以CO2 转运到细胞质基质合成 (填“葡萄 为底物实现CO2的固定：在光下，当O2浓度高、 糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过 CO2浓度低时，O2会竞争Rubisco酶，在光的驱 长距离运输到其他组织器官 (2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用 动下将碳水化合物氧化生成CO和水。光呼吸是 强度 (填“高于”或“低于”)水稻。从光 一个高耗能的反应，正常生长条件下光呼吸就可损 合