专题2 第2讲 光合作用的拓展及其与细胞呼吸影响因素的分析应用 课堂 抓重难点·讲增分点(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物二轮复习专题增分方略(Ⅱ)

2025-02-04
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第2讲 光合作用的拓展及其与细胞 呼吸影响因素的分析应用 主题微课(一) 光呼吸与二氧化碳固定的其他途径    深化点(一) 光呼吸与细胞呼吸 1.光呼吸 光呼吸现象产生的分子机制是O2和CO2竞争Rubisco酶。当CO2与O2浓度之比较高时,Rubisco酶能够催化CO2与C5反应,生成C3,反之,当CO2与O2浓度之比较低时,光呼吸水平增加,Rubisco酶就会更多地催化C5与O2反应,生成乙醇酸(C2),C2最后在相应细胞器中可转化成C3和CO2。 2.辨析光呼吸与细胞呼吸的关系 光呼吸 细胞呼吸 底物 底物是光照下叶绿体新形成的,如乙醇酸 常用底物是葡萄糖,可以是新形成,也可以是储存的 场所 只发生在光合细胞中,在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体协同作用下进行 所有活细胞中都可以进行 条件 光下,O2与CO2比值相对高时 有氧、无氧都可进行,光下、暗处都可进行 意义 CO2供应不足时,消耗过多的NADPH和ATP,以避免对细胞造成伤害 为生命活动提供直接能源物质ATP 情境迁移训练 (1)Rubisco酶催化的底物有C5、CO2、O2,植物进行光呼吸需要的条件有光照、高O2含量或低CO2含量(至少写出两点)。 (2)光呼吸会消耗有机物、释放CO2,降低了植物的净光合速率,影响农作物产量,可适当地抑制光呼吸以增加作物产量,可采取的措施有提高Rubisco酶催化C5与CO2的反应速率、减少其C5与O2的反应速率、多通风、大棚内释放干冰、使用农家肥、使用光呼吸抑制剂(至少写出两点)。 (3)光呼吸也有积极意义,在干旱高温天气或过强光照下,水稻等作物的光合产物有较大比例要消耗在光呼吸底物上。这些作物中光呼吸存在的意义是避免光反应过程中积累的ATP和NADPH对叶绿体的伤害,同时消除乙醇酸对细胞的毒害,回收碳元素,减少碳的流失。 深化点(二) 二氧化碳的三种浓缩机制 1.C4植物的CO2浓缩机制 C4途径的生物学意义在于,热带植物为了防止水分过度蒸发,常常关闭叶片上的气孔,这样空气中的CO2就不易进入叶肉细胞,不能满足光合作用对CO2的需求;而C4途径中能固定CO2的PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力,使叶肉细胞能有效地固定和浓缩CO2,供维管束鞘细胞中叶绿体内的C3途径利用。玉米植株中固定CO2的酶的能力要远远强于水稻植株中相应的酶,因此玉米的光合效率大于水稻,特别是在低CO2浓度下,这种差别更为明显。 2.蓝细菌的CO2浓缩机制 蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。 注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。 3.景天科植物的CO2浓缩机制 景天科酸代谢是许多肉质植物的一种特殊代谢方式,在夜间,大气中CO2从气孔进入,被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化,与PEP结合形成草酰乙酸(OAA),再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸,贮存于液泡中。在白天,苹果酸从液泡中释放出来,经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸,CO2产生后用于卡尔文循环,作用机制如图所示(该机制也称CAM途径)。 情境迁移训练 (1)C4植物光反应和CO2固定发生在哪些场所:C4植物光反应发生在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上,而CO2固定发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞中。 (2)科学家用含14C标记的CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径,请表示这种碳原子的转移途径:CO2→C4→CO2→C3→(CH2O)。 (3)与水稻、小麦等C3植物相比,C4植物的CO2的补偿点较低。高温、干旱时C4植物还能保持高效光合作用的原因是PEP羧化酶对CO2具有高亲和力,C4植物可利用低浓度的CO2进行光合作用。 (4)CO2依次以自由扩散和主动运输方式通过蓝细菌细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中Rubisco周围的CO2浓度,从而促进CO2固定。 (5)从进化角度看,景天科植物这种气孔开闭特点的形成是自然选择的结果。夜晚,该类植物吸收的CO2不能(填“能”或“不能”)合成葡萄糖,原因是没有光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 (6)CAM途径是对干旱(填“干旱”或“湿润”)环境的适应;该途径除维持光合作用外,对植物的生理意义还表现在有效避免白天旺盛的蒸腾作用造成水分过多散失。 [微课测评作业] 考法(一) 光呼吸与光合作用 1.(2024·肇庆二模)大豆、玉米等植物的叶绿体中存在一种名为Rubisco的酶,参与卡尔文循环和光呼吸。在较强光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使RuBP结合CO2发生羧化;在CO2/O2值低时,使RuBP结合O2发生氧化进行光呼吸,具体过程如下图所示。下列有关说法正确的是 (  ) A.大豆、玉米等植物的叶片中消耗O2的场所有叶绿体、线粒体 B.光呼吸发生在叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中 C.有氧呼吸和光呼吸均产生ATP D.干旱、晴朗的中午,叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会降低 解析:选A 玉米、大豆叶片中通过有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体内膜,通过光呼吸消耗氧气的场所在叶绿体基质,A正确;光呼吸在叶绿体基质等部位进行,但不发生在细胞质基质中,B错误;由题图可知,在CO2/O2的值低时,RuBP结合O2发生光呼吸,光呼吸会消耗多余的ATP、NADPH,C错误;干旱、晴朗的中午,胞间CO2浓度会降低,叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会增强,D错误。 2.(2024·黑吉辽高考)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3;当CO2/O2比值低时,C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 光呼吸将已经同化的碳释放,且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 (1)反应①是    过程。  (2)与光呼吸不同,以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是    和    。  (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株系1和2,测定净光合速率,结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境,还可来自    和    (填生理过程)。7~10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是              。据图3中的数据    (填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率,理由是                                                         。  (4)结合上述结果分析,选择转基因株系1进行种植,产量可能更具优势,判断的依据是                                            。  解析:(1)题图1中反应①是CO2和C5在酶的作用下形成C3,此反应是发生在叶绿体基质中的CO2的固定过程。 (2)以葡萄糖为反应物的有氧呼吸会在第一阶段产生少量的NADH,第二阶段产生大量的NADH,有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二阶段的场所是线粒体基质。 (3)题图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境,还可来自细胞呼吸和光呼吸;7~10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异,原因是与WT相比,随着光照的增强,改变光呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢,从而使其净光合速率增长较快;总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率,由题图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光呼吸速率,因此不能计算出株系1的总光合速率。 (4)据题图2和题图3可知,相同光照强度或CO2浓度下,株系1的净光合速率比株系2和WT的更高,因此其积累的有机物更多,产量可能更具优势。 答案:(1)CO2的固定 (2)细胞质基质 线粒体基质 (3)光呼吸 细胞呼吸 与WT相比,随着光照的增强,改变光呼吸的转基因株系1和2的光呼吸增长较慢,从而使其净光合速率增长较快 不能 总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率,由图3中的数据无法获得株系1的细胞呼吸速率和光呼吸速率,因此不能计算出株系1的总光合速率 (4)相同光照强度或CO2浓度下,株系1的净光合速率比株系2和WT的更高 考法(二) 光合作用CO2固定的特殊途径 3.(2024·北京丰台一模)CAM植物白天气孔关闭,夜晚气孔打开,以适应干旱环境。下图为其部分代谢途径,相关叙述不正确的是 (  ) A.催化过程①和过程②所需的酶不同 B.卡尔文循环的场所是叶绿体类囊体薄膜 C.CAM植物白天气孔关闭可减少水分散失 D.夜晚缺乏NADPH和ATP不能进行卡尔文循环 解析:选B 过程①是将CO2转化为C4,过程②是卡尔文循环中CO2的固定,酶具有专一性,过程①和过程②的产物不同,因此催化过程①和过程②所需的酶不同,A正确;卡尔文循环即光合作用的暗反应阶段,CAM植物进行暗反应的场所是叶绿体基质,B错误;CAM植物白天关闭气孔,能减少水分散失以适应干旱环境,C正确;在夜晚黑暗条件下光反应不能进行,无法为暗反应提供ATP和NADPH,不能进行卡尔文循环,D正确。 4.(2024·菏泽一模)下图是某绿藻适应水生环境、提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是 (  ) A.可为图中生命活动提供ATP的生理过程有细胞呼吸和光合作用 B.图中HC的浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体 C.物质X为氧气,通过提高有氧呼吸水平促进HC进入细胞质基质 D.在水光解产生的H+作用下,可提高叶绿体内CO2水平,利于暗反应进行 解析:选B 细胞呼吸和光合作用能产生ATP,可为图中生命活动提供ATP,A正确;HC从细胞外进入细胞质基质为主动运输,从细胞质基质进入叶绿体为主动运输,主动运输的方向为逆浓度梯度,HC的浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体,B错误;线粒体为有氧呼吸的主要场所,光反应产生的物质X(氧气)可进入线粒体促进ATP合成,HC从细胞外进入细胞质基质,从细胞质基质进入叶绿体均为主动运输,通过提高有氧呼吸水平可促进 HC进入细胞质基质,C正确;水光解产生的H+与HC结合会产生CO2,可提高叶绿体内CO2水平,CO2为暗反应原料,利于暗反应进行,D正确。 5.(2024·漳州模拟)小麦和玉米是两种主要的粮食作物,但其产量一直存在明显差异。玉米固定CO2的能力强,光合速率约为小麦的1.5倍。科学家对小麦和玉米的光合作用过程进行研究,给小麦提供14CO2,发现最早出现14C标记的是C3,然后是C5、丙糖磷酸、葡萄糖等,该途径称为C3途径;给玉米提供14CO2,最早出现14C标记的有机物却是C4,玉米光合作用部分过程如下图所示。请回答下列问题: (1)玉米叶片进行光合作用时,CO2先在叶肉细胞中被固定,图中a代表的物质是    ,该物质进一步转化成苹果酸后转移到与其相邻的维管束鞘细胞中再释放CO2,为C3途径提供原料,这种浓缩CO2的机制称为C4途径。玉米通过C4途径和C3途径固定CO2时,与CO2结合的物质分别是    和    。  (2)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,试说明C4途径的适应意义:                                                                                             。  (3)叶绿体膜上分布有一种磷酸转运体TPT,在将丙糖磷酸运出叶绿体的同时,将相同数量的无机磷酸(Pi)运入叶绿体,因此,当细胞质基质中的Pi水平降低时,蔗糖合成会    ,原因是                                                            。  (4)淀粉和蔗糖是光合作用的两个主要末端产物。蔗糖是光合产物从叶片向各器官移动的主要形式,淀粉是一种暂贮存形式。小麦经过光合作用后,叶片淀粉含量很少,蔗糖积累较多,有利于小麦的产量提高。在农业生产上,尤其是小麦灌浆期,可以采取什么措施提高小麦产量?                     。  解析:(1)由题干信息可知:给玉米提供14CO2,最早出现14C标记的有机物是C4,故a为C4;据题图可知,CO2能与PEP结合形成a,也能在卡尔文循环中与C5结合形成C3,因此与CO2结合的物质分别是PEP和C5。 (2)玉米、甘蔗等C4植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区,这些地区的强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低,使得细胞中CO2浓度较低,而C4途径的存在可以浓缩CO2,保证光合作用的正常进行。 (3)由题图可知,维管束鞘细胞的叶绿体膜上分布有一种磷酸转运体TPT,在将丙糖磷酸运出叶绿体的同时,将相同数量的无机磷酸(Pi)运入叶绿体,因此,当细胞质基质中的Pi水平降低时,由于合成蔗糖的原料丙糖磷酸减少,蔗糖的合成会减少。 (4)在小麦灌浆期,通过适当增施磷肥,通过磷酸转运体TPT的作用,将更多的Pi运入叶绿体,同时将丙糖磷酸运出叶绿体,合成蔗糖,同时促进光合作用的进行,有利于小麦的生长和产量提高。 答案:(1)C4 PEP C5 (2)热带地区的强光照、高温、干旱条件会导致植物气孔开放程度降低,细胞中CO2浓度较低,C4途径的存在可以高效利用CO2,保证光合作用的正常进行 (3)减少 当细胞质基质中Pi水平降低时,运出叶绿体的丙糖磷酸会减少,丙糖磷酸是合成蔗糖的原料,所以蔗糖的合成会减少 (4)适当增加施用磷肥 主题微课(二) 光合作用与细胞呼吸的影响因素及应用      深化点(一) 胁迫(逆境)对光合作用的影响 1.胁迫的类型 胁迫可分为生物胁迫和非生物胁迫两大类。非生物胁迫主要有光照、水分(干旱和淹涝)、温度(高温和低温)、盐碱、环境污染等理化逆境;生物胁迫主要包括病害、虫害、杂草等。 2.非生物胁迫的主要类型 类型 影响原理 主要表现 光照 主要指不合乎植物生长要求的光照强度和光质条件,通过影响光反应来影响农作物的光合作用 影响植物叶绿素的合成;对类囊体膜造成损伤 CO2 CO2是光合作用的反应物,低于CO2补偿点的CO2浓度会通过影响暗反应速率而影响光合作用强度 光合作用原料CO2不足导致暗反应速率下降 温度 低温逆境和高温逆境,主要通过影响酶的活性和气孔开放程度来影响光合作用 叶绿体的结构和酶的功能受到破坏;引起气孔关闭,影响CO2的吸收 水分 水分胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱时气孔关闭,影响CO2吸收而影响暗反应,进而影响光合作用;农作物被水淹时,根细胞进行无氧呼吸产生酒精等,对细胞造成毒害 无机盐 矿质营养对光合作用的影响主要包括:①影响叶绿体中物质和结构的形成,如叶绿素(Mg2+);②盐胁迫影响根系吸水,进而影响气孔开放程度;③重金属盐会影响叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性 [微课测评作业] 1.乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)能催化不同类型的无氧呼吸,红薯品系A耐低氧能力强,而品系B对低氧逆境敏感。低氧胁迫处理的第3天,测定品系A块根中ADH的活性显著高于对照组,LDH活性无显著变化,而品系B块根中LDH活性显著提高,ADH的活性变化不大。下列说法正确的是 (  ) A.低氧胁迫条件下,红薯品系A和品系B细胞呼吸的途径不同 B.以葡萄糖为呼吸底物,产物分别为乳酸和酒精时,均伴随ATP的产生 C.推测ADH活性增强不利于低氧条件下红薯品系A的生长 D.红薯品系A在低氧条件下的呼吸终产物是乳酸 解析:选B 分析题意,红薯品系A和品系B都同时存在乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH),低氧胁迫条件下,二者细胞呼吸的途径相同,A错误;以葡萄糖为呼吸底物,产物分别为乳酸和酒精时,均在无氧呼吸第一阶段有ATP的产生,B正确;已知红薯品系A耐低氧能力强,在低氧胁迫条件下,品系A中ADH的活性显著提高,LDH活性无显著变化,说明ADH活性增强有利于低氧条件下红薯品系A的生长,C错误;红薯品系A根细胞中含有乳酸脱氢酶(LDH),也含有乙醇脱氢酶(ADH),因此在氧气不充足的条件下,进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精,D错误。 2.[多选](2024·赣州模拟)净光合速率是植物光合作用积累有机物的速率,下图表示水分或盐胁迫下使某种植物净光合速率降低的因子。下列叙述正确的是 (  ) A.图中A、B分别是气孔、非气孔限制,长时间存在A、B限制时,叶绿体的C3含量比C5高 B.存在A限制时,若气孔导度进一步下降、净光合速率下降,则胞间CO2浓度下降 C.存在B限制时,若气孔导度下降、净光合速率下降,则胞间CO2浓度上升 D.同时存在A、B限制时,若气孔导度上升、净光合速率下降,则胞间CO2浓度上升 解析:选AD A是因为气孔导度下降影响了植物获得的CO2量,进而影响暗反应,导致净光合速率下降,这是气孔限制;而C5羧化酶活性降低,C5再生能力降低,影响了暗反应的CO2固定,也会影响净光合速率,这属于非气孔限制,所以在水分或盐胁迫下,导致光合作用降低的因子可分为气孔限制和非气孔限制两个方面,图中A、B分别是气孔限制、非气孔限制。长时间存在A、B限制时,叶绿体的C3含量约是C5的两倍,A正确。A是气孔限制,由于气孔导度下降会使胞间CO2浓度下降,则净光合速率下降,B错误。B是非气孔限制,气孔导度下降、净光合速率下降,由于C5再生能力存在障碍,胞间CO2浓度无法确定,C错误。既存在气孔限制也存在非气孔限制时,气孔导度上升和净光合速率下降均会导致胞间CO2浓度上升,D正确。 深化点(二) 自然环境与密闭环境中光合速率变化分析 图示解读 [微课测评作业] 3.[多选](2024·威海二模)将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内,测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是 (  ) A.用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5 min容器内的气体,可观察到溶液由蓝变绿再变黄 B.B点时,小麦叶片的光合速率等于呼吸速率 C.若小麦叶片的呼吸速率保持不变,则5~15 min叶片产生氧气的速率为6×10-8 mol/min D.若B点时向容器内供应CO2,短时间内叶绿体基质中C5含量增加 解析:选ABC 溴麝香草酚蓝溶液可用于检测CO2,0~5 min,黑暗条件下,叶片只进行呼吸作用,释放CO2,容器内含有CO2,可观察到溶液由蓝变绿再变黄,A正确;密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小,B点时氧气浓度不变,说明B点时叶片的光合速率等于呼吸速率,B正确;黑暗条件下测得的呼吸速率=2×10-8 mol/min;而在光照下测得的是净光合速率=4×10-8 mol/min,氧气产生速率为总光合速率,即为呼吸速率与净光合速率之和,是6×10-8 mol/min,C正确;限制B点光合速率的因素为CO2浓度,若B点时间向容器内供应CO2,短时间内CO2的固定速率加快,消耗的C5增多,而C5生成速率暂时不变,短时间内C5含量减少,D错误。 4.(2024·新课标卷)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中照光培养,a、b、c、d组的光照强度依次增大,实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定 装置内O2浓度,结果如图所示,其中M为初始O2浓度,c、d组O2浓度相同。回答下列问题。 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成,其中高等植物光合作用利用的光主要是        ,原因是                                            。  (2)光照t时间时,a组CO2浓度    (填“大于”“小于”或“等于”)b组。  (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是    组,判断依据是                                         。  (4)光照t时间后,将d组密闭装置打开,并以c组光照强度继续照光,其幼苗光合速率会     (填“升高”“降低”或“不变”)。  解析:(1)高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光,这是因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 (2)a组光照一段时间后,装置内O2浓度仍为M,说明a组的光照强度是光补偿点,装置内CO2浓度与初始保持相同;而b组光照强度大于a组,光合速率大于呼吸速率,装置内CO2浓度会降低,所以光照t时间时,a组CO2浓度大于b组。 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加,说明光照t时间后c、d组由于CO2浓度下降导致光合速率下降到与呼吸速率相等;光照t时间后a组O2浓度与初始O2浓度相同,说明其光合速率始终等于呼吸速率;而此时b组O2浓度大于初始O2浓度,说明其光合速率大于呼吸速率,装置内O2浓度小于c组,可说明装置内CO2浓度大于c组,即光照t时间后b组光合速率并没有下降到与呼吸速率相等,b组植物幼苗光合速率仍然大于呼吸速率。同时每组温度保持恒定,呼吸速率不变,所以b组光合速率最大。 (4)由上述分析可知,光照t时间后,限制d组光合速率的因素为CO2浓度,将d组密闭装置打开(CO2浓度上升),并以c组光照强度继续照光,则其幼苗光合速率会升高。 答案:(1)红光和蓝紫光 光合色素中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 (2)大于 (3)b 密闭装置中O2浓度不再增加时,光合速率等于呼吸速率,仅b组光合速率大于呼吸速率 (4)升高 深化点(三)补偿点、饱和点与光合作用的关系及应用 1.光饱和点和补偿点与植物生长的关系 (1)在一定条件下,饱和点越大,表示植物的光合作用能力越强。 (2)高于补偿点,植物开始生长;低于补偿点,植物会净消耗有机物。补偿点低,说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。 (3)通常,阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低,由此可以区分阴生植物和阳生植物。 2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动分析(如上图所示) (1)A点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A点下移;反之,A点上移。 (2)B点与C点的变化 (注:只有横坐标为自变量,其他条件不变) 条件 B点 (补偿点) C点 (饱和点) 适当增大光照强度(或CO2浓度) 左移 右移 适当减小光照强度(或CO2浓度) 右移 左移 土壤缺Mg2+ 右移 左移  注意:呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。 (3)D点:代表最大光合速率,若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时,D点向右上方移动;反之,移动方向相反。 [微课测评作业] 5.(2024·重庆黔江模拟)光补偿点是指植物在一定光照强度范围内,光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定光照强度范围内,光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。下表为研究人员测得的某森林中四种植物的光补偿点和光饱和点(其他环境条件均为最适)。下列叙述错误的是 (  ) 植物种类 植物甲 植物乙 植物丙 植物丁 光补偿点/ (μmol·m-2·s-1) 140 68 39 23 光饱和点/ (μmol·m-2·s-1) 1 450 1 260 980 930 A.在光补偿点时,植物甲的叶肉细胞不再释放氧气 B.突然遮光处理,植物乙叶肉细胞中 C5 生成量减少 C.若继续提高一定的温度,植物丙的光饱和点将变小 D.最适合在较弱的光照环境中生长的是植物丁 解析:选A 光补偿点时,叶肉细胞的光合作用强度和整株植物的呼吸作用强度相等,故此时叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的呼吸作用强度,所以叶肉细胞有氧气释放出来,A错误;突然遮光处理,光反应产生NADPH和ATP的过程受阻,导致C3还原速率减慢,故C5 生成量减少,B正确;据题干可知,原有的温度是最适温度,若继续提高一定的温度,与光合作用有关酶的活性下降,光饱和点将下降,C正确;植物丁达到光补偿点和光饱和点所需的光照强度最低,故最适合在较弱的光照环境中生长,D正确。 6.在一定浓度的CO2、适宜温度及不同光照条件下,科研人员测得甲、乙两种水稻的光合速率变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是 (  ) A.光照强度为1 klx时,甲、乙两种水稻的真正光合速率不等 B.在各自光补偿点时,甲水稻的光合速率为乙水稻的光合速率的1.5倍 C.未达到各自光饱和点时,影响甲、乙水稻的光合速率的主要因素是CO2浓度 D.在各自光补偿点时,甲、乙水稻叶肉细胞消耗的CO2量与产生的CO2量相等 解析:选A 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,由题图可知,在光照强度为1 klx时,甲处于光补偿点,因此甲的真正光合速率为10 mg/(100 cm2叶·h),此时乙的光合速率小于呼吸速率,因此乙水稻的真正光合速率为5 mg/(100 cm2叶·h),A正确;光合速率与呼吸速率相等时的光照强度即为光补偿点,据题图可知,在各自光补偿点时,甲水稻光合速率为10 mg/(100 cm2叶·h),乙水稻光合速率为15 mg/(100 cm2叶·h),乙水稻光合速率为甲水稻光合速率的1.5倍,B错误;未达到各自光饱和点时,影响甲、乙水稻光合速率的主要因素是光照强度,C错误;光补偿点为植物光合速率等于呼吸速率时的光照强度,此时甲、乙水稻叶肉细胞消耗的CO2量等于整个植株所有细胞产生的CO2量,即甲、乙水稻叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,D错误。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题2 第2讲 光合作用的拓展及其与细胞呼吸影响因素的分析应用 课堂 抓重难点·讲增分点(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物二轮复习专题增分方略(Ⅱ)
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