2024届高考生物大题二轮专项训练5-1：细胞代谢

生物大题二轮专项训练5-1（细胞代谢） 1.玉米的叶肉细胞含有正常的叶绿体，维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体。在其进行光合作用时，CO2中的碳首先转移到有机物C4中，该过程称为C4途径。C4在维管束鞘细胞中再释放出CO2，参与卡尔文循环。具体过程如图所示，其中PEP酶对CO2的亲和力远大于酶Rubisco。像玉米这样具有C4途径的植物称为C4植物，不具有C4途径的植物称为C3植物。 （1）C4植物中可固定CO2的物质是________________________，光反应主要发生在______________（填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中。 （2）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________________________________。一般来说，C4植物与C3植物相比，________的CO2补偿点较低。 （3）科学家通过放射性同位素示踪法探明了玉米光合作用过程中CO2中碳的转移途径。请完善该科学探究的实验思路：利用 （14CO2/C18O2）为原料培养玉米，培养一段时间后，检测含放射性的物质，若含放射性的物质不止一种，则继续重复实验并 （缩短反应时间/延长反应时间），直至反应中只出现一种含放射性的物质，即为CO2中碳转移形成的第一种化合物，然后再依次 （缩短反应时间/延长反应时间），检测出形成的第二种化合物，第三种化合物等，从而探明玉米光合作用过程中CO2中碳的转移途径。 22. 光照过强可使猕猴桃光反应阶段的关键蛋白D₁受损，导致其光合速率大幅降低，出现光抑制现象。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP⁺不足，使电子传递给O₂形成O₂ -¹,另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素( (³ch1)，³chl与O₂反应生成单线¹O₂， O₂ -¹和¹O₂都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D₁蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭³chl，也可以直接清除1O₂起到保护叶绿体的作用。请回答下列问题： （1）提取猕猴桃叶片中的光合色素时需在提取液中加入适量的____________以防止叶绿素被降解或破坏;分离提取液中的色素可以用____________法，原理是_____________________________________________。 （2）由题中信息可得，PSⅡ位于______________________(细胞结构)；请从光反应和暗反应物质联系的角度，分析强光条件下短时间内NADP⁺含量下降的原因:_________________________________________。 （3）研究表明，Ca²⁺能够缓解因光照过强引起的D₁蛋白含量下降。以猕猴桃为实验材料，设计实验验证该结论，简要写出实验思路:_________________________________________________________________。 3. 根据光合作用中固定CO2方式，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。一些C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体，但后者叶绿体缺乏基粒，两类细胞之间有大量的胞间连丝；叶肉细胞含磷酸烯醇式丙酮酸化酶（PEPC）。该酶具有高CO2亲和力，可在低浓度CO2条件下高效固定CO2。 如图表示C4植物光合作用的基本反应过程，回答下列问题： （1）C4植物的_______细胞吸收转化光能，为反应②提供_______。 （2）结构P为_______，叶肉组胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义是__________________________________________。 （3）综合以上信息，更适宜在高温、高光强环境中生存的是_______（填“C3植物”或“C4植物”），依据是______________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）植物体光合作用产物常以蔗糖形式运输，为验证光合作用产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，并将该基因表达的蔗糖酶定位在维管束鞘细胞的细胞壁上，结果发现转基因植物出现严重的小根、小茎现象，原因是_______________________________________________