内容正文:
微专题2 光合作用和细胞呼吸
一、选择题
1.(2024·广东深圳二模)柠檬酸循环是指在多种酶的作用下,丙酮酸被激活最终产生二氧化碳的过程。下列有关柠檬酸循环的叙述正确的是( )
A.在线粒体的内膜上进行
B.没有还原型辅酶Ⅰ产生
C.反应过程需要消耗氧气
D.释放的能量主要是热能
2.(2024·江苏盐城模拟)氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)是参与细胞呼吸重要的物质,线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列叙述正确的是( )
A.NAD+可在线粒体基质中转化为NADH
B.MCART1基因只在骨骼肌细胞中特异性表达
C.MCART1蛋白异常导致细胞无法产生ATP
D.NAD+和MCART1蛋白的元素组成相同
3.(2024·重庆荣昌模拟)细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.中耕松土:促进根细胞有氧呼吸,利于根系吸收无机盐
B.睡前刷牙:抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿
C.保存果蔬:在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度,减少有机物消耗
D.稻田定期排水:避免水稻根细胞长时间无氧呼吸,产生乳酸导致烂根
4.(2024·河北沧州三模)水淹胁迫能抑制植物的有氧呼吸,某植物经糖酵解过程分解葡萄糖产生丙酮酸。丙酮酸进一步转化成乙醇和乳酸响应水淹胁迫。下列叙述正确的是( )
A.糖酵解发生在线粒体基质中,该过程有ATP产生
B.糖酵解过程产生的大量[H]可与O2结合生成H2O
C.糖酵解过程中葡萄糖的能量大部分存留在乳酸中
D.长时间水淹会导致该植物吸收无机盐的能力下降
5.(2024·辽宁沈阳三模)将新疆的哈密瓜引种到南方地区,为尽量保持其原有的产量和甜味,所采用的措施不包括( )
A.适当延长光照时间 B.采用一定的紫外线和红外线照射
C.适当增加昼夜温差 D.适当增加光照强度
6.(2024·安徽模拟)采用大棚覆盖塑料薄膜种植蔬菜是一种人为创造适宜的环境,促进蔬菜优质高产的有效手段之一。下列相关叙述错误的是( )
A.温室大棚中适当增大昼夜温差可增加农作物中有机物的积累量
B.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高大棚蔬菜的光合速率
C.通过施用有机肥,可补充CO2和无机盐,从而增加产量
D.白天定时给大棚通风,可以增加大棚内CO2的浓度
7.(2024·湖北武汉模拟)气孔是植物表皮上高度特化的细胞,由两个保卫细胞合围而成。保卫细胞通过体积变化来调节气孔运动,这对于植物光合作用和蒸腾作用中的气体和水分交换至关重要。下列叙述错误的是( )
A.与绿光相比,植物在同等强度红光条件下气孔开度较小
B.盛夏正午时分植物光合作用强度减弱可由部分气孔关闭导致
C.雨天叶片含水过多,保卫细胞吸水膨胀使气孔张开
D.荒漠生物群落中的许多植物为了适应干旱环境,气孔在夜晚打开
8.(2024·湖南永州三模)将某植物引种到新环境后,其光合速率较原环境发生了一定的变化。将在新环境中产生的该植物种子培育的幼苗再移回原环境,发现其光合速率变化趋势与其原环境植株一致。在新环境中该植物的光合速率等生理指标日变化趋势如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.新环境中该植株光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的
B.图中光合作用形成ATP最快的时刻是10:00左右
C.10:00~12:00光合速率明显减弱,其原因可能是酶的活性减弱
D.气孔导度增大,能够提高蒸腾速率,有助于植物体内水和有机物的运输
9.(2024·山东模拟)乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化,其催化方向取决于细胞中NADH/NAD+的值。在人体肌细胞中产生的乳酸可以通过血液进入肝脏等组织内,重新转变成丙酮酸,转化为葡萄糖后,再次进入组织细胞中参与氧化分解。下列叙述错误的是( )
A.丙酮酸在肌细胞细胞质基质中经LDH催化产生乳酸
B.细胞中乳酸积累过多,可能会影响乳酸脱氢酶的活性
C.LDH催化丙酮酸转化为乳酸,可以释放能量合成ATP
D.与骨骼肌细胞相比,肝脏细胞中NADH/NAD+的值相对较高
10.(2024·辽宁鞍山模拟)某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究,在最适温度下进行相关实验(图1实验是在黑暗中进行的),结果如下图。下列相关分析错误的是( )
A.图1中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量的一半
B.植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失
C.在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能右移
D.图2中g点时甲的叶肉细胞叶绿体产生的葡萄糖进入线粒体进行呼吸作用
二、非选择题
11.(2024·海南模拟)奔跑时,骨骼肌细胞参与运动。当氧气供应不足时,骨骼肌细胞可通过无氧呼吸分解葡萄糖获得能量,无氧呼吸产生的乳酸运输至肝脏中经过糖异生作用重新生成葡萄糖。下图为上述代谢过程的示意图。根据所学知识回答下列问题:
(1)据图判断,骨骼肌细胞中1,6-二磷酸果糖生成乳酸的场所是 。图中三种酶在两个细胞中催化化学反应的机制是 。
(2)据图判断,肝细胞中的糖异生作用的意义是
。(答出两点)。骨骼肌细胞中不能进行糖异生,其根本原因是
。
(3)研究发现,氰化物对于动物是剧毒物质,因为氰化物能抑制细胞线粒体内膜上的细胞色素氧化酶(COX)的活性,会导致有氧呼吸第 阶段受到影响。但是某些植物线粒体内膜上的交替氧化酶(AOX)的活性不受氰化物影响,AOX参与的呼吸方式称为抗氰呼吸。氰化物对COX和AOX的活性影响不同,可能的原因是 。抗氰呼吸使细胞在消耗等量呼吸底物的情况下产生更多的热量,由此可知,抗氰呼吸比正常有氧呼吸合成的ATP量 (填“更多”或“更少”)。
一、选择题
1.(2024·黑龙江哈尔滨模拟)线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,其内部发生的三羧酸循环、脂肪酸的β氧化和还原氢与O2的结合反应与细胞能量供应密切相关。下列有关叙述正确的是( )
A.线粒体内的蛋白质大部分由线粒体自身基因编码
B.三羧酸循环产生的还原氢首先与NAD+结合生成NADH
C.线粒体将H+运至细胞质为第三阶段的进行奠定了物质基础
D.线粒体内膜上合成ATP与H+跨膜运输有关
2.(2024·辽宁二模)光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。研究表明热带树木的光合机制开始失效的临界温度平均约为46.7 ℃。下列相关叙述错误的是( )
A.在光极限范围内,随着光吸收的增加光合速率也增大
B.CO2极限时,光合速率不再增加可能与叶片气孔大量关闭有关
C.CO2极限时较极限前叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高,C3含量低
D.热带树木达到光合机制开始失效的临界平均温度前光合速率不断增加
3.(2024·湖北三模)研究人员对密闭蔬菜大棚中的黄瓜植株进行了一昼夜的光合作用和呼吸作用调查,结果如图所示,SM、SN、Sm分别表示图中相应图形的面积。下列叙述错误的是( )
A.E点时密闭大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低
B.C点过后光照降低,短时间内叶绿体中C3含量升高
C.B点和D点时黄瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率
D.一昼夜后,黄瓜植株有机物的增加量可表示为Sm-SM-SN
4.(2024·广东广州二模)光照充足时,叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与Rubisco的亲和力与各自的相对浓度有关,相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应,最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活动过程,虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述,错误的是( )
A.酶Rubisco既能催化CO2的固定,又能催化C5与O2反应
B.光呼吸会消耗一部分的C5,从而降低光合作用产量
C.新的光呼吸代谢支路,有利于植物积累有机物
D.在农业生产中,可通过给大棚通风的方式,提高农作物的光呼吸过程
5.(2024·北京海淀二模)环境适宜的条件下,研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度,结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A.胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用
B.5 ℃时,胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低
C.叶温在30~40 ℃时,净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致
D.30 ℃下单位时间内有机物的积累量最大
6.(2024·山东聊城模拟)强光胁迫会导致大豆出现光抑制现象。接近光饱和点的强光会导致大豆的光系统Ⅱ(PS Ⅱ)出现可逆失活,失活状态的PS Ⅱ加强了能量耗散,以避免受到进一步破坏。该过程中起重要作用的是参与构成PS Ⅱ的D1蛋白。强光下D1即开始降解,其净损失率与PS Ⅱ单位时间接受的光子数呈正相关。编码D1的psbA基因定位于叶绿体基因组,科研人员尝试将蓝细菌psbA导入大豆细胞核(纯合品系R),结果发现在强光下D1的降解率并没有下降,但光饱和点提高了。下列说法正确的是( )
A.强光下D1的降解速率可超过其补充速率
B.PS Ⅱ等吸收的光能全部储存在ATP、NADPH中
C.品系R的核psbA表达产物应定位于叶绿体基质
D.强光下气孔关闭,可能导致C5的含量迅速降低,阻碍暗反应的进行
7.(2024·山东济宁三模)为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1 h,再光照1 h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.光照下26 ℃和32 ℃时该植物的净光合速率相等
B.若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会减少
C.30 ℃条件下,一昼夜光照时间超过8 h,该植物幼苗才能生长
D.温度达到34 ℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
二、非选择题
8.(2024·山东潍坊模拟)当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。强光条件下,一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成;另一方面会导致还原态电子积累,形成三线态叶绿素(3chl),3chl与O2反应生成单线1O2。和1O2都非常活泼,如不及时清除,会攻击叶绿素和PS Ⅱ反应中心(参与光反应的色素—蛋白质复合体)的D1蛋白,从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl,也可直接清除1O2,从而起到保护叶绿体的作用。
(1)PS Ⅱ反应中心位于 ,强光条件下NADP+不足的原因是
。
(2)强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率 (填“增大”“不变”或“减小”),原因是 (答出2条即可)。
(3)Rubisco酶是一个双功能酶,光照条件下,它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2,又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸,其催化方向取决于CO2和O2浓度。通过比较碳固定数发现,发生光呼吸时,光合作用效率降低了 %。
(4)随施氮量的适当增加,叶绿素含量升高,导致该变化的原因是 (至少答出3点)。
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微专题2 光合作用和细胞呼吸
A级基础强化练
1.D 根据题意,“丙酮酸被激活最终产生二氧化碳”属于有氧呼吸第二阶段的反应,不需要氧气参与,发生在线粒体基质,有还原型辅酶Ⅰ产生,释放的能量主要是热能,少部分用于合成ATP,A、B、C错误,D正确。
2.A 细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子产生的氢与NAD+结合生成还原型辅酶Ⅰ(NADH),那么NAD+发挥作用的场所是在细胞质基质和线粒体基质,A正确;线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD+进入线粒体,说明MCART1基因能在具有线粒体的细胞中特异性表达,不只是骨骼肌细胞,B错误;MCART1蛋白异常,不能转运NAD+进入线粒体,但细胞质基质依然可以进行细胞呼吸产生ATP,C错误;氧化型辅酶Ⅰ元素组成有C、H、O、N、P,MCART1是蛋白质,元素组成主要有C、H、O、N,还可能含有S,D错误。
3.D 中耕松土:增加土壤中氧气的含量,促进根细胞有氧呼吸,为矿质元素吸收供应能量,利于根系吸收无机盐,A正确;睡前刷牙:增加口腔内氧气的含量,可抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿,B正确;在低温、低氧条件下细胞呼吸有关酶的活性降低,从而降低细胞呼吸强度,减少有机物消耗,C正确;水稻根细胞无氧呼吸产生的是酒精和CO2,不产生乳酸,D错误。
4.D 糖酵解是呼吸作用第一阶段,发生在细胞质基质中,A错误;糖酵解是呼吸作用第一阶段,该过程产生的[H]较少,B错误;丙酮酸分解为乳酸的过程是无氧呼吸第二阶段,不属于糖酵解,C错误;长时间水淹会导致有氧呼吸过程受阻,能量产生减少,导致该植物吸收无机盐的能力下降,D正确。
5.B 适当延长光照时间可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,可以达到目的,A不符合题意;采用一定的紫外线和红外线照射不能起到提高光合速率的作用,因为紫外线和红外线不是可见光,不能被植物吸收,因而不能达到目的,B符合题意;适当增加昼夜温差将减少呼吸作用消耗的有机物,有利于有机物的积累,从而提高产量,达到目的,C不符合题意;适当增加光照强度可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,可以达到目的,D不符合题意。
6.B 温室大棚中适当增大昼夜温差,可以降低夜晚呼吸作用对有机物的消耗,有利于农作物中有机物的积累,A正确;植物主要吸收蓝紫光和红光,用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,植物只能吸收到红光,不利于提高大棚蔬菜的光合速率,B错误;有机肥中的有机物可被微生物分解,产生无机盐和CO2,为植物提供营养物质,补充大棚内的CO2,有利于提高光合速率,从而增加产量,C正确;白天定时给大棚通风,可以增加大棚内CO2的浓度,促进大棚蔬菜的光合作用,D正确。
7.A 光合色素主要吸收蓝紫光和红光,红光能增大光合速率,使保卫细胞光合产物增多,保卫细胞渗透压上升,促进细胞吸水,气孔开放,A错误;盛夏晴朗的白天,正午时分温度很高,导致气孔大量关闭,CO2无法进入叶片组织,导致光合作用暗反应受到限制,B正确;气孔是由成对半月形的保卫细胞之间形成的小孔,雨天叶片含水过多,保卫细胞吸水,细胞膨胀,外壁伸展拉长,细胞的内壁向内凹陷,细胞厚度增加,两细胞分离,气孔张开,C正确;荒漠生物群落中的许多植物如仙人掌为了适应干旱环境,气孔在夜晚才打开,D正确。
8.D 生物的表型既由基因型决定,也受环境影响,在新环境中产生的后代,其遗传特性与亲代基本相同,从而排除遗传因素的影响;当迁回原环境后,其光合速率又恢复为原环境的速率,说明在原环境与新环境的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的,A正确;光反应和暗反应共同构成光合作用,10:00光合速率最大,因此光反应最快,形成ATP的速率也最快,B正确;10:00~12:00光合速率明显减弱,但此阶段气孔导度很高,因此限制光合作用的因素不是CO2浓度,影响因素可能是10:00到12:00,温度较高降低了光合作用相关酶的活性,光合速率明显下降,C正确;气孔导度增大,能够提高蒸腾速率,有助于植物体内水分和无机盐的运输,D错误。
9.C 丙酮酸经LDH催化产生乳酸,属于无氧呼吸第二阶段,场所在细胞质基质,A正确;细胞中乳酸积累过多,会降低细胞中的pH,可能会影响乳酸脱氢酶的活性,B正确;LDH催化丙酮酸转化为乳酸,属于无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,C错误;在人体肌细胞中产生的乳酸可以通过血液进入肝脏等组织内,重新转变成丙酮酸,该过程还会产生NADH,所以与骨骼肌细胞相比,肝脏细胞中NADH/NAD+的值相对较高,D正确。
10.D 无氧呼吸不吸收O2,只释放CO2;有氧呼吸吸收的O2和释放CO2量刚好相等,图1中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时,O2的吸收量等于CO2的释放量的一半,A正确;植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时,分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失,小部分形成ATP,B正确;在光合作用最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,但是光合作用速率降低,需要更大的光照才能达到光补偿点,所以光补偿点可能右移,C正确;葡萄糖不能进入线粒体,D错误。
11.(1)细胞质基质 降低化学反应的活化能 (2)防止乳酸过多而引起的酸中毒;储存一定量的葡萄糖,保证肝细胞的能量供应 骨骼肌细胞中酶3基因不能表达,不能产生酶3 (3)三 COX和AOX结构不同,对氰化物的敏感性不同 更少
解析:(1)由图可知,1,6-二磷酸果糖是生成乳酸的中间产物,完成的是无氧呼吸,场所是细胞质基质。图中三种酶在两个细胞中催化化学反应的机制是降低化学反应的活化能。(2)据图判断,肝细胞中的糖异生作用的意义是防止乳酸过多而引起的酸中毒;储存一定量的葡萄糖,保证肝细胞的能量供应。骨骼肌细胞中不能进行糖异生,其根本原因是骨骼肌细胞中酶3基因不能表达,不能产生酶3。(3)研究发现,氰化物对于动物是剧毒物质,因为氰化物能抑制细胞线粒体内膜上的细胞色素氧化酶(COX)的活性,会导致有氧呼吸第三阶段受到影响。但是某些植物线粒体内膜上的交替氧化酶(AOX)的活性不受氰化物影响,AOX参与的呼吸方式称为抗氰呼吸。氰化物对COX和AOX的活性影响不同,可能的原因是COX和AOX结构不同,对氰化物的敏感性不同。细胞呼吸产生的能量一部分用于合成ATP,一部分以热能形式散失,所以抗氰呼吸使细胞在消耗等量呼吸底物的情况下产生更多的热量,由此可知,抗氰呼吸比正常有氧呼吸合成的ATP量更少。
B级综合提升练
1.D 线粒体内的蛋白质大部分由细胞核基因编码,少部分由线粒体自身基因编码,A错误;在三羧酸循环过程中,产生的还原氢为NADH,B错误;线粒体将H+运至线粒体内膜与外膜的间隙,为第三阶段的进行奠定了物质基础,C错误;当H+顺浓度梯度穿过ATP合酶时,该酶催化ATP的合成,D正确。
2.D 分析题意,光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围,在光极限范围内,随着光吸收的增加光合速率也增大,A正确;CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围,CO2极限时,光合速率不再增加可能与叶片气孔大量关闭有关,此时CO2进入气孔减少,暗反应减慢,B正确;CO2极限时光照强度达到最大,光反应速率最大,较极限前叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高,C3还原加快,故C3含量低,C正确;酶活性需要适宜的温度,热带树木的光合机制开始失效的临界温度平均约为46.7 ℃,热带树木达到光合机制开始失效的临界平均温度前随温度升高,相关酶活性降低,故光合速率不会一直增加,D错误。
3.A B点之前经过一晚上的呼吸释放二氧化碳,且6点前光合作用小于呼吸作用,因此大棚中的二氧化碳浓度在B点达到最大,此后由于光合作用大于呼吸作用,二氧化碳浓度开始下降,同时由于晚上消耗氧气,此时氧气浓度最低,即B点时大棚中CO2浓度最高,O2浓度最低,A错误;C点过后光照降低,光反应产生的ATP和NADPH减少,那么C3还原速率减慢,C3消耗减少,而短时间内C3合成速率不变,因此短时间内叶绿体中C3含量升高,B正确;图中B点和D点表示CO2的吸收量等于CO2的释放量,即黄瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率,C正确;图中SM、SN均表示0~6点、18~24点呼吸消耗的有机物量,Sm表示6~18点光合作用积累的有机物量,因此,经过一昼夜后,黄瓜植株的净增加量应为Sm-SM-SN,D正确。
4.D 叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5,即该酶既能催化CO2的固定,又能催化C5与O2反应,A正确;光呼吸O2与C5结合生成C3酸与C2酸,C2酸最终又生成CO2,参与CO2固定的C5减少,导致光合作用产量降低,B正确;新的光呼吸代谢支路,将C2酸转化为叶绿体内的CO2,增大叶绿体中CO2浓度,促进叶绿体中CO2的固定,有利于植物积累有机物,C正确;在农业生产中,给大棚通风可增大大棚中的气体交换速率,增大大棚中的CO2浓度,降低O2浓度,可降低农作物的光呼吸,D错误。
5.C 胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用,A正确;5 ℃时,可能由于光合作用相关酶的活性较低,导致光合速率下降,胞间CO2浓度较高,B正确;叶温在30~40 ℃时,气孔开放程度上升,胞间CO2浓度上升,即CO2充足,不是净光合速率下降的主要原因,可能是由于高温导致酶部分失活,C错误;30 ℃下净光合速率最大,单位时间内有机物的积累量最大,D正确。
6.A 强光下D1的降解速率可超过其补充速率,导致PS Ⅱ单位时间接受的光子数减少,A正确;PS Ⅱ等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH中,一部分以热能的形式散失,B错误;叶绿体基因组编码的蛋白质定位于叶绿体中,C错误;强光下气孔关闭,CO2吸收减少,CO2的固定减慢,C3的还原不变,C5的含量会积累,阻碍暗反应的进行,D错误。
7.D 32 ℃时,暗处理1 h后的重量变化是-4 mg,说明呼吸速率是4 mg/h,光照1 h后与暗处理前的变化是0 mg,光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下光合速率是8 mg/h,净光合速率是4 mg/h,同理可推知,26 ℃时,呼吸速率是1 mg/h,光合速率是5 mg/h,净光合速率是4 mg/h,A正确;当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增加,从而促进了三碳化合物的还原,C3的消耗速率加快,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,即C3的生成速率不变,故C3的含量减少,B正确;30 ℃条件下,呼吸强度为3 mg/h,光合作用强度是9 mg/h,一昼夜光照时间等于8 h,则光合产生有机物72 mg,呼吸消耗为3×24=72 mg,则大于8 h该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,C正确;34 ℃时呼吸速率是2 mg/h,光照1 h比暗处理前减少了3 mg,光照1 h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,说明此时光合速率为1 mg/h,D错误。
C级应用创新练
8.(1)叶绿体类囊体薄膜 强光条件下光反应增强,对NADP+的消耗速率增大 (2)减小 突变体植株缺乏类胡萝卜素,对蓝紫光的吸收减少;无法及时淬灭3chl并清除1O2,损伤光合结构 (3)30 (4)叶绿素含有氮元素,施氮量适量增大,有利于叶绿素合成;蛋白质(如催化叶绿素合成的酶)含有氮元素,施氮量适当增大,促进催化叶绿素合成的酶的合成;叶绿素分布在类囊体薄膜上,薄膜的主要成分是磷脂和蛋白质,这两种物质都含有氮元素,施氮量适当增大,有利于类囊体薄膜面积的增大
解析:(1)由题意可知,光照过强会导致PS Ⅱ反应中心的D1蛋白损伤,PS Ⅱ参与光反应过程,则反应中心位于类囊体薄膜上。强光会导致NADPH和ATP的合成增加,对NADP+的消耗速率增大,则生成的NADP+不足。(2)由于强光下,突变体植株缺乏类胡萝卜素,对蓝紫光的吸收减少;无法及时淬灭3chl并清除1O2,损伤光合结构,所以强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率减小。(3)看图可知:无光呼吸发生时,10分子C5结合10分子CO2;有光呼吸时,10分子C5结合8分子CO2,在生成C2(乙醇酸)时还释放了1分子CO2,可见有光呼吸时,10分子C5结合7分子CO2,故有光呼吸发生时,光合作用效率降低了30%。(4)叶绿素含有氮元素,施氮量适量增大,有利于叶绿素合成;蛋白质(如催化叶绿素合成的酶)含有氮元素,施氮量适当增大,促进催化叶绿素合成的酶的合成;叶绿素分布在类囊体薄膜上,薄膜的主要成分是磷脂和蛋白质,这两种物质都含有氮元素,施氮量适当增大,有利于类囊体薄膜面积的增大。
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