内容正文:
专题二 细胞代谢——细胞呼吸和光合作用
贺老师
1
热能(大部分)
ATP(少部分)
细胞质基质
少量能量
线粒体基质
少量能量
线粒体内膜
大量能量
总反应式:
[H]:指NADH(还原型辅酶Ⅰ)
考点1 细胞呼吸、光合作用的过程及其关系
1
有氧呼吸的过程
糖酵解
C6H12O6
酶
+ 4[H]
2C3H4O3
+ 6H2O
酶
2C3H4O3
6CO2 + 20[H]
酶
12H2O
24[H] + 6O2
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
2
细胞质基质
场所:
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2 + 少量能量
酶
总反应式
少量能量
不产能
酶
2C3H4O3
+4[H]
2C3H6O3(乳酸)
+ 4[H]
C6H12O6
2C3H4O3
(丙酮酸)
酶
物质变化:
产能情况:
第一阶段
物质变化:
产能情况:
第二阶段
酶
2C3H4O3
+4[H]
2C2H5OH(酒精)
+2CO2
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
考点1 细胞呼吸、光合作用的过程及其关系
2
无氧呼吸的过程
3
反应阶段 光反应 暗反应
反应部位
反应条件
物质变化
能量变化
联系
实质
类囊体薄膜
光、色素、酶
光能→ATP 、NADPH中活跃的化学能
水的光解:
ATP的合成:
NADPH的合成:
H2O H+ + O2+e-
光能
叶绿体
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
NADP+ + H+ NADPH
酶
吸收、传递、转化光能
考点1 细胞呼吸、光合作用的过程及其关系
3
光合作用的过程
叶绿体基质
酶、ATP、NADPH
CO2的固定:
C3的还原:
活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
NADPH
ATP、酶
2C3
(CH2O)+C5
C5 + CO2 → 2C3
酶
合成有机物,贮存能量
②光反应停止后,暗反应很快也会停止。
①光反应为暗反应提供 ;暗反应为光反应提供 ;
NADPH、ATP
NADP+、ADP、Pi
光反应与暗反应相互影响相互制约,两者都不能长期独立进行。
4
细胞呼吸
第一阶段
有氧呼吸第二阶段
酒精发酵第二阶段
CO2的固定
C3的还原
C
CO2
C3
(CH2O)
丙酮酸
CO2
光合作用
呼吸作用
(CH2O)
C3的还原
CO2的固定
CO2
C3
H2O
光合作用
有氧呼吸第三阶段
呼吸作用
光反应
O2
H2O
O
细胞呼吸
第一阶段
有氧呼吸第二阶段
酒精发酵第二阶段
丙酮酸
CO2
光合作用
呼吸作用
H2O
光反应
暗反应
有氧呼吸第一、二阶段
有氧呼吸第三阶段
H2O
NADPH
(CH2O)
【H】
H2O
H2O
有氧呼吸
光合作用
H
考点1 细胞呼吸、光合作用的过程及其关系
4
3种元素转移路径
5
1.电子传递和光合磷酸化
2.电子传递和氧化磷酸化
考点2 光合磷酸化和氧化磷酸化、卡尔文循环和三羧酸循环
电子传递:高能电子逐级传递,释放能量形成 H+浓度差;
光合磷酸化:氢离子顺浓度驱动ATP合酶,利用光能合成 ATP(光合磷酸化)
——光反应
——有氧呼吸第三阶段
NADH提供高能电子→将线粒体基质的 H+ 泵到内膜间隙,造出H+浓度差
电子最终 + O₂+H+→ 生成水
H+顺差流过 ATP 合成酶 → 催化生成大量 ATP(氧化磷酸化)
类囊体薄膜上有一串电子传递蛋白(电子传送带),电子从高能级一站一站往下传,就像高处水流逐级下落释放能量。磷酸化 = 给物质加上一个「磷酸基团(-Pi)」的过程
高中生物里核心看:ADP 被磷酸化 → 生成 ATP
6
3.三羧酸循环
4.卡尔文循环
考点2 光合磷酸化和氧化磷酸化、卡尔文循环和三羧酸循环
——有氧呼吸第二阶段
——暗反应
箭头尾巴代表原料,箭头头部代表产物
7
考点3 细胞呼吸和光合作用的影响因素
1
影响细胞呼吸的因素
影响细胞呼吸的因素并不是单一的。
增强细胞呼吸强度:
降低细胞呼吸强度:
粮食储存:
零上低温,低氧(同时抑制有氧呼吸和无氧呼吸),高CO2,干燥
水果蔬菜储存:
零上低温,低氧,高CO2,一定湿度
适当增加水分、温度、氧气含量等措施
干燥、低温、低氧等措施
蔬菜和水果在储藏时都应在零上低温、低氧、适宜水分、高CO2条件下,低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温。 细胞的温度一般不会太高或太低,故起点不是原点
种子储藏时应保持零上低温、低氧、干燥、高CO2 。
8
类型 影响原理 主要表现
光照
CO2
温度
水分
无机盐
通过影响光反应来影响农作物的光合作用
①低:影响植物叶绿素的合成;
②高:对类囊体膜造成损伤
CO2是光合作用的反应物,CO2浓度低于CO2补偿点,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
低温逆境和高温逆境,主要通过影响酶的活性或气孔开放程度而影响光合作用强度
①酶的结构受到破坏;
②引起气孔关闭,影响CO2的吸收
①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(易错:缺水影响光反应);
②农作物被水淹时,根细胞进行无氧呼吸产生酒精,对细胞造成毒害
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 ;
③重金属盐会影响 。
考点3 细胞呼吸和光合作用的影响因素
2
环境胁迫对光合作用的影响
根系吸水,萎蔫、生长停滞,进而影响气孔开放程度
叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性
9
合理施肥:
中耕松土:
合理密植:
轮作:
套种:
间作:
①无机肥料(氮肥、钾肥、磷肥):扩大叶面积、增加叶绿素含量
②有机肥料(秸秆等)被土壤微生物分解后,不仅提供矿质元素,还提供CO2,还可改善土壤结构
①降低种内竞争强度,充分利用光能和土壤中矿质元素
②强化空气流通,有利于提高CO2含量(正其行,通其风)
①均衡利用土壤养分;②调节土壤肥力(与豆科轮作);③防治病、虫、草害
充分利用空间,延长后季作物的生长期,增加了光能利用率
增加单位土地的有效光合面积,提高光能利用率,降低作物之间的竞争,提高土地资源利用率
考点3 细胞呼吸和光合作用的影响因素
3
传统农业生产模式及应用
松土→增加土壤缝隙→提高土壤含氧量
根系有氧呼吸增强→产生更多能量(ATP)
利于:主动运输吸收无机盐→促进根系生长发育
侧重于在空间上充分利用光照、水、无机盐等资源
侧重于在时间上充分利用光照、水、无机盐等资源
在前一批作物生长后期,在行间播种或移栽后一批作物,两种作物有一段共生期。
轮作:时间先后种,不共生;换茬养地、均衡耗肥、减病虫 侧重于在空间上充分利用光照、水、无机盐等资源 侧重于在时间上充分利用光照、水、无机盐等资源
套种:同地同期有共生阶段;分层用光、提光能利用率为主,合理套种通过高矮 / 喜光耐阴搭配,分层利用光照,提高光能利用率;深浅根系搭配充分利用不同土层的水和矿质元素;豆科套种可生物固氮提升土壤肥力,从而提高农作物总产量。
套种:在前一季作物生长后期,把后一季作物播种在行间 / 株间,两种作物共生一段时间,抢时间、充分利用土地与光能。例:玉米后期套种大豆、棉花套种西瓜
10
考点4 光呼吸和光抑制
1
光呼吸
1、过程:
2、发生原因
外因:
内因:
高 O₂、强光、低 CO₂、高温
酶的 “双重性格”:O2和CO2竞争Rubisco酶
3、影响:
不利:消耗掉暗反应的底物C5,消耗的 ATP 与 NADPH,导致光合作用减弱,农作物减产。
有利影响:强光时,光反应速率>暗反应速率,
→叶肉细胞中会积累ATP和NADPH、O2
→积累后产生自由基,这些自由基会损伤叶绿体。
→而强光下,光呼吸加强,会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH,从而减轻对叶绿体的伤害。
是否光照强度越强,光合作用越强? 还原剂会把 O₂ 还原,O₂ 被还原成 O²⁻、H₂O 或 H₂O₂ 等,同时还原剂自己被氧化。 过氧化物酶体是单层膜细胞器,含氧化酶与过氧化氢酶;在光呼吸中,它将叶绿体运来的乙醇酸氧化为乙醛酸并解毒,生成甘氨酸送入线粒体,是光呼吸循环的关键代谢与解毒枢纽,间接帮助消耗多余 ATP 与 NADPH。
光呼吸现象产生的分子机制是O2和CO2竞争Rubisco酶。
在暗反应中,Rubisco酶能够以CO2为底物实现CO2的固定;
在光下,当O2浓度高、CO2浓度低时,O2会竞争Rubisco酶,在光的驱动下将碳水化合物氧化生成CO2和水。光呼吸是一个高耗能的反应,正常生长条件下光呼吸就可损耗掉光合产物的25%~30%
过剩的高能电子,容易直接跑去和细胞内的 O₂ 结合超氧阴离子活性氧
一连串反应生成:超氧阴离子、过氧化氢、单线态氧 等 —— 统称活性氧自由
羧化反应(光合):CO₂浓度高时,催化 C5(RuBP)+ CO₂ → 2C3(3 - 磷酸甘油酸),推进卡尔文循环。
加氧反应(光呼吸):O₂浓度高时,催化 C5(RuBP)+ O₂ → C3 + C2(磷酸乙醇酸),启动光呼吸。
11
考点4 光呼吸和光抑制
2
光抑制与光保护(损伤 — 防御)
(1)光抑制现象:光能超过光合系统所能利用的量时,光合生物会启动自我保护机制,光合功能______,这就是光抑制现象。
下降
(2)光抑制的机理:光合系统的破坏,PS Ⅱ是光破坏的主要场所,发生光破坏后的结果:______传递受阻,光合效率_______。
(3)光保护的三道防线:
电子
下降
第三道防线:修复(切除的D1蛋白插入PSⅡ反应中心)
第一道防线:
以热能形式散失
第二道防线:清除机制(如超氧化物歧化酶、VC、谷胱甘肽、类胡萝卜素、叶黄素等)
12
考点5 C4植物、景天科(CAM)植物等特殊代谢类型 p22
CO2是影响植物光合作用的重要因素。不同植物在长期的自然选择中形成了不同的适应特征。三种不同类型植物的CO2同化方式:
水稻(C3植物)
玉米(C4植物)
景天科植物
C4植物两次固定CO2是在空间上分开的
CAM植物两次固定CO2是在时间上分开的
这种特殊的光合代谢途径,最早在景天科(Crassulaceae)植物中被发现,且其核心特征是夜间积累有机酸、白天分解有机酸的昼夜酸节律,因此被命名为景天科酸代谢(CAM)
13
考点5 C4植物、景天科(CAM)植物等特殊代谢类型
(2)相较于C3植物,玉米等C4植物能利用更低浓度CO2,从酶的角度分析原因可能是 .
PEP羧化酶对CO2的亲和度更高 (或PEP羧化酶固定CO2的效率较高)
(1)水稻、玉米、景天科最适应炎热干旱环境的植物是______________,
原因是_________________________________________________________________________________。
该类植物白天为减少水分的散失而气孔关闭,但夜晚能吸收CO2,不影响光合作用的进行
景天科植物
水稻(C3植物)
玉米(C4植物)
景天科植物
PEP羧化酶
Rubisco酶
C4植物叶肉细胞中的PEP酶对CO2的亲和力较强,能利用低浓度CO2,在PEP酶作用下,叶肉细胞中的CO2转化成C4,C4被运入维管束鞘细胞后会释放CO2参与卡尔文循环,PEP酶起到了“CO2泵”的作用。
14
考点6 连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
①单位光照时间内光合作用产物的相对含量:
A、B、C组依次加大光照/黑暗的交替频率,每组处理的总时间均相同。
C>B>A
②原因:
光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。
③应用:人工补光时,可适当采用“光暗交替”策略,在提高光合产量的情况下,可大量节省能源成本。
15
D
【例】(2020·山东卷改编)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。下列有关说法错误的是( )
A.模块1和2模拟的是发生在叶绿体类囊体薄膜上进行的过程
B.模块3为模块2提供的物质有ADP、Pi和NADP+等
C.甲、乙两种物质分别是五碳化合物和三碳化合物
D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量更少
考点7 设计人工光合作用,拓展能源来源途径
人工光合系统不需要进行细胞呼吸消耗有机物
16
微专题 提高农作物产量
1
细胞水平:
改善农作物的细胞代谢
净光合速率=总光合速率 -呼吸速率
细胞代谢
提高光合作用强度
适当降低细胞呼吸强度
①改善光照条件
a.增大光照强度
b.调整光质成分
c.延长光照时间
②增大CO2浓度
③合理施肥
④合理灌溉
⑤增大昼夜温差(降低细胞呼吸,降低有机物的消耗)
17
(1)适当增施氮肥能促进蚕豆增产的原因是 。
【例1】土壤类型和氮肥的施用量均会影响蚕豆的产量。通过适当的措施减少氮肥的施用量,同时保证蚕豆高产是蚕豆种植业可持续发展的关键。对此科研人员进行了相关实验,实验中涉及的其他条件相同且适宜,结果如图。请回答下列问题:
(2)据图分析,氮肥施用量相同时, 土壤有利于提高蚕豆产量,原因是:
氮是组成叶绿素和各种酶的元素,增施氮肥有利于提高光合作用速率
透气性
利于根部细胞进行有氧呼吸,为通过主动运输吸收无机盐离子供能
(3)两种土壤条件下,氮肥施用量超过240 kg/hm2的情况下,蚕豆产量反而下降,原因是
(4)请结合以上信息提出农业生产中提高产量可采取的措施:
施用氮肥过多会造成土壤溶液浓度过大,影响蚕豆根部对水的吸收
中耕松土、合理施肥
微专题 提高农作物产量
18
微专题 提高农作物产量
2
个体水平:
改良作物遗传特性(育种)
通过转基因技术或蛋白质工程技术,可能进一步提高植物光合作用的效率,以下研究思路合理的有__________。
A.改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成
B.改造植物的Rubisco基因,增强CO2固定能力
C.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
BC
培育高产品种、
转基因(抗虫)植株、耐盐植株等
19
方 法 原理 应 用
杂交育种 矮杆抗病小麦的培育
诱变育种 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种、太空辣椒
单倍体育种 快速培育矮杆抗病小麦
多倍体育种 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
转基因育种 转基因抗虫棉;转基因抗除草剂玉米
细胞工程育种
植物组织培养 微型繁殖、作物脱毒
植物体细胞杂交育种 可育性“白菜-甘蓝”
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
基因重组
细胞全能性
细胞的全能性;细胞膜的流动性
20
微专题 提高农作物产量
2
个体水平:
通过激素进行调节
“源”——光合产物的产生器官:
“库”——光合产物储存的部位:
果实、种子、根等
思考:如果留果过多或过少有何影响?
留果过多:
养分供应不足 → 果实小、畸形、甜度低、品质差
大量养分被当年果实消耗
→ 花芽分化养分不足
→ 来年开花少、结果少,出现大小年现象
留果过少:
叶片制造的有机物运不出去
→①反馈抑制光合作用
叶片内蔗糖、淀粉大量积累
→②枝叶徒长,植株容易疯长、倒伏;
措施:
合适“库源比”
叶
生长素能蔬花蔬果,也能落花落果
叶片制造的有机物不够分,叶片“入不敷出”,早衰、变黄、脱落,每个果实得到的营养变少→ 果实小、品质差、产量低
消耗少,叶片制造的有机物运不出去,叶片内有机物积累过多,抑制光合作用(反馈抑制),叶片生长过旺,只长叶不结果,产量严重下降
21
生长素:
细胞分裂素:
赤霉素:
脱落酸:
促进结实(无子果实)
促进细胞伸长、促进种子萌发
延缓叶片衰老,延长光合作用时间
提高抗逆性(干旱)
矮壮素/多效唑,防止徒长倒伏,促进有机物向果实运输。
微专题 提高农作物产量
2
个体水平:
通过激素进行调节
你还想到其他运用激素调节,一定程度上提高农作物产量的例子吗?
22
微专题 提高农作物产量
2
种群水平:
合理密植
植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是____________________________________________________________________________。
群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低
增加
①降低种内竞争强度,充分利用光能和土壤中矿质元素
②强化空气流通,有利于提高CO2含量(正其行,通其风)
23
微专题 提高农作物产量
3
群落水平:
立体农业
大豆玉米带状复合种植模式能大幅提高农田的生产效益,有助于缓解我国目前大豆、玉米严重依赖进口的严峻形势。
(1)据图分析,应选择 (填“平展型”或“半紧凑型”或“紧凑型”)的玉米品种, (填“耐阴型”或“不耐阴型)的大豆品种。原因是?
①选择紧凑型玉米能增加单位面积的种植量,增加有效光照面积;同时减少对大豆植株的遮挡;
②选择耐阴型大豆能利用玉米透过的较弱光照进行光合作用;
③整体而言,可以增加农田作物总产量。
24
稻鸭共作模式
①鸭子除草、除虫:
a.减少种间竞争(除去杂草);
b.除去杂草可以改变能量流动的方向, 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
②鸭粪还田:
a.鸭粪中的有机物可被微生物分解成CO2和无机盐等被水稻利用。
③鸭子松土:
鸭子的活动可以增加土壤和水中O2的浓度,促进根的有氧呼吸,产生更多的能量,有利于无机盐的吸收。
b.鸭粪中的能量先被分解者利用,同时分解产生的无机盐促进水稻生长,使水稻固定更多太阳能,最终让能量更多级、更充分地被利用,从而提高能量利用率。
微专题 提高农作物产量
3
生态系统水平:
立体农业
鸭粪中的有机物原本会直接被分解者分解并以热能散失。
通过还田,这部分有机物中的能量
先被分解者利用,
同时分解产生的无机盐促进水稻生长,
使水稻固定更多太阳能,
最终让能量更多级、更充分地被利用,
从而提高能量利用率。
25
增加农作物产量措施
通过植物激素调节、培育高产品种、转基因(抗虫)植株、耐盐植株等
改善农作物的细胞代谢
光照、CO2浓度、温度、矿质元素、水分等
合理密植
细胞
个体
种群
群落
科学种植方式
生态系统
能量流动、物质循环
立体农业、
轮作、间作、套作、
改良作物遗传特性
26
1.(2025·甘肃·高考真题)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是( )
A.状态3呼吸不需要氧气参与
B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质
C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0
D.相比NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大
2.(2025·河南·高考真题)甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是( )
A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
C
真题必刷
B
ATP和dNTP
27
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
D
真题必刷
ATP和dNTP
28
4.(2025·广东·高考真题)为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是( )
A.高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B.高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C.两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D.两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
B
真题必刷
ATP和dNTP
29
5.(2025·安徽·高考真题)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是( )
A.用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验
C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用强度
D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关
6.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
C
D
真题必刷
A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气,依据单一变量原则,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉,A正确;
B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以模拟不同的光照强度,该实验都是实验组,为对比实验,B正确;
C、实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,用化学传感器监测光照时O2浓度变化,只可计算出净光合作用强度,无法得知呼吸强度,无法计算出实际光合作用强度,C错误;
D、同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,说明光合作用强度不同,可能与其接受的光照强度不同有关,D正确。
A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;
C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;
D,紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
故选D。
30
7.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜,下列叙述正确的是( )
A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合
B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
D
真题必刷
A、载体蛋白的作用机制通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白,运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物,A错误;
B、黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi,因此不是主动运输,B错误;
C、黑暗条件下,叶绿体无法进行光反应,自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸,但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质(糖酵解)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段),C错误;
D、光照充足时,叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP,需要消耗大量ADP和Pi作为原料。此时叶绿体基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用,导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP(从基质到细胞质基质),当基质中ADP不足时,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止,D正确。
31
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