专题二 环节2 微专题(四) 光合作用和细胞呼吸的其他途径（Word教参）-【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）

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．(2022·山东高考)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，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等。下列说法错误的是(　 ) A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 解析：选C　根据题意，磷酸戊糖途径产生的是NADPH，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，两者是不同的物质，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；用14C标记的葡萄糖只能追踪含有碳元素的物质，所以无法追踪到磷酸戊糖途径中各产物的生成，例如H＋、H2O，C错误；磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，所以受伤组织修复过程所需要的原料可以由该途径的中间产物转化生成，D正确。 2．(2022·江苏高考)图Ⅰ所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①～⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2)，C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题： (1)图Ⅰ中，类囊体膜直接参与的代谢途径有____________(从①～⑦中选填)，在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是____________________________________________。 (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____________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 (3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2 学科网（北京）股份有限公司 浓度的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。 ①曲线a,0～t1时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO2源于细胞呼吸；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于____________________________。 ②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是____________________________。 (4)光呼吸可使光合效率下降20%～50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径，通过________________________降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的____________价值。 解析：(1)类囊体膜上发生的反应有水光解产生[H]与氧气，以及ATP和NADPH的形成，即①⑥。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用红光照射参与反应的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。(2)过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O2和H2O，所以在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的过氧化氢在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。(3)①曲线a,0～t1时段没有光照，所以CO2由细胞呼吸产生；t1～t2时段有光照，所以CO2是由细胞呼吸和光呼吸共同产生。②曲线b有光照后，t1～t2时段，室内CO2浓度下降，到达t2点后不再改变，说明光呼吸、细胞呼吸和光合作用达到了平衡。(4)图Ⅲ代谢途径，通过将乙醇酸转化为苹果酸(进而产生CO2，提高CO2浓度，并为光合作用提供原料)降低了光呼吸，提高了植株生物量，该科学研究工作体现了遗传多样性的直接价值。 答案：(1)①⑥　叶绿素a和叶绿素b　(2)过氧化氢　(3)①光呼吸和细胞呼吸　②光合作用强度等于细胞呼吸强度和光呼吸强度　(4)将乙醇酸转化为苹果酸(进而产生CO2，提高CO2浓度，并为光合作用提供原料)　直接 3．(2023·湖南高考)下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450 μmol·L－1(K越小，酶对底物的亲和力越大)，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反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉