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Ⅱ）

专题二细胞的代谢 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~t1时段（没有光照，只进行呼吸作 1.(2022·山东高雪)植物细胞内10%~25%的葡 用)释放的CO2源于细胞呼吸：~t2时段， 萄糖经过一系列反应，产生NADPH,CO2和多 C(),的释放速度有所增加，此阶段的C(O,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CO2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 CO2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 乙醇酸(C)→乙醛酸 0.02 生的能量少 0.01 乙酰Co4 苹果酸 C.正常生理条件下，利用C标记的葡萄糖可 0 追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 t时间/分 C0, 内附酸 》光 叶绿休 CO D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途 黑暗 光照 径的中间产物转化生成 图Ⅱ 图Ⅲ 2.(2022·江苏高考)图【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·湖南高雪)下图是水稻和玉米的光合作 C.(RuBP) 用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对 过 /在②®0 CO2的Km为450mol·L1(K越小，酶对底 ADP 化物 长1 I(Rubisc9 ④之原度C法工 ATP 物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO2 C,(TGA)XADP阳 厂ArP@】 反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反 ADP NADP 体 ATP 应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并 CO 三碳禁GAP时@ 叶潍炎 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·L1)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C)2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： 了35 高考专题辅导与测试·生物 水稻 CO: CAM植物形成碳水化合物除了分别需要C:途 叶肉细胞 光野呼及 径和CAM途径外，最终还需要Cs途径。 叶绿体 RuBP Rubisco C. (3)在碳同化特性上，CAM与C4植物相似，都有 ADP 卡尔文 循环 (3-磷酸甘油酸) NADPII PEP羧化酶，需要两次羧化反应固定CO:。只 ATP (仔璘酸甘油签)NADP ATP 是固定CO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 玉米 维管束硝细胞 叶肉细胞 维管束鞘细胞中同化CO2。CAM植物则在晚 C PEPG 上固定CO2,在白天同化CO2。 PEP C PEP 2.辨析光呼吸与细胞呼吸的关系，构建解答“光呼 叶 卡尔文 叶绿休 环C,使 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 长距离运输到其他组织器官。 CO2浓度低时，(O2会竞争Rubisco酶，在光的驱 (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