内容正文:
讲解册
实战高考·生物学
(4)d段下降的原因是部分气孔关闭,CO2吸收量减少;fh段下降的原因是光照强度减弱。
2.密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线
M
M
8
N
0
C
E时间
时间
图1
图2
(1)植物光合速率等于呼吸速率的点:C、E点。
(2)若图1中N点低于虚线,该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜
密闭容器中CO2浓度减小,即植物总光合量大于总呼吸量,植物生长。
(3)若图2中N点低于虚线,该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密
闭容器中O2浓度减小,即植物总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
怎么考
题型各个击破
题型光吸收、电子传递、光合磷酸化—
递体形成电子流,最终传递给NADP+(电子
光合作用过程拓展
的最终受体)合成NADPH。PSI和PSI吸
收的光能储存在ATP和NADPH中。
题型解读
(2)使类囊体膜两侧H+浓度差增加的过程有
如图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图,其
水光解产生H+、PQ运输H+、合成NADPH
中;PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ,
消耗H+。
是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利
(3)ATP合酶能通过协助扩散方式运输H+,
用光能进行电子的传递;PQ、Cytbf、P℃是传
还能催化ATP合成。合成ATP依赖于类囊
递电子的蛋白质,PQ在传递电子的同时能将
体膜两侧的H+浓度差形成的电化学势能。
H+运输到类囊体腔中;实线为电子的传递过
(4)ATP合酶的结构中,CF(亲脂)嵌入脂双
程,虚线为H+的运输过程;ATP合酶由CFo
层中,CF(亲水)位于叶绿体基质侧。
和CF1两部分组成。
典例如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产
3H
ADP+Pi
ATP+HO
物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的
NADP++H+
光
NADPH
2H
光
是(
)
CF
暗反应、色素合成、核酸代谢…
PS I
PO
Cytbf
PS I
NADPH
CFo
类囊体膜
2e
叶绿体基质(低H
NADP
2
ADP+
2e
光甲
光
H+
2H+
ATP合酶
类囊体腔
2H,0
02+4H
(1)少数处于特殊状态的叶绿素分子在光能激
H,002+H+
H+
发下失去高能e,失去e的叶绿素分子,能
类裘体腔(高H)
够从水分子中夺取e,使水分解为氧和H+,
A水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少
电子(e)由水释放出来后,经过一系列的传
要穿过4层膜
252
O专题6光合作用
B.NADP+与电子(e)和质子(H+)结合形
与电子(e)和质子(H)结合形成NADPH;产
成NADPH
生的ATP可用于暗反应、色素合成及核酸代谢
C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能
等消耗能量的反应。B、C正确。图中水光解后
量的反应
形成的电子(e)经过一些传递体的传递,同时
D.电子(e)的有序传递是完成光能转换的重
形成类囊体腔内外的H十浓度差,再利用H中顺
要环节
浓度梯度的跨膜运输产生的能量来驱动ATP
解析:水光解时,在叶绿体的类囊体腔中产生
的合成,且电子(e)与H、NADP+结合形成
○2,若该○2被有氧呼吸利用,至少需穿过类囊
NADPH,从而将光能转化为NADPH和ATP
体膜、叶绿体的内膜和外膜、线粒体的外膜和内
中活跃的化学能,D正确。
膜,共5层膜,A错误。据图可以看出,NADP
)答案A
怎么学
题压轴归纳
考查内容
下,参与这些途径的主要色素是
以光呼吸和光抑制为背景命题,或者结合光呼
(2)在C2循环途径中,乙醇酸进入过氧化物酶
吸和光抑制知识命题,是近几年关于光合作用
体被继续氧化,同时生成的
在过氧化
知识点命题的一个新方向。考查点有光合作
氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。
用的过程、光合作用的影响因素及应用等。
(3)将叶片置于一个密闭小室内,分别在CO2
典例图甲为光合作用过程中部分物质的代
浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2
谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisco是
浓度的变化,获得曲线a、b(图乙)。
光合作用的关键酶之一,CO2和O2竞争与其
结合,分别催化C5的羧化与氧化。C羧化固
定CO2合成糖;C氧化后可进一步产生乙醇
0.02
酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同下,
80.01
完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列
时间/min
问题。
光
:C.(RuBP)
黑暗
光照
H,0
①
0②
③C0
乙
H Rubisco
e
DP*
①曲线a,0~t时段释放的CO2源于
ATP
④:乙醇酸(C)
t
C(PGA)NADPH
;t2时段,CO2的释放速度有所增
⑤
ATP⑥
NADP+
加,此阶段的CO2源于
ADP
粒体」
ATP
t.ADP
三碳糖GAD
①
②曲线b,当时间到达t2后,室内CO2浓度不
CO
叶绿体
再改变,其原因是
甲
(1)图甲中,类囊体膜直接参与的代谢途径有
(4)光呼吸可使光合效率下降20%~50%,科
(从①~⑦中选填),在红光照射条件
学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇
253
讲解
实战高考·生物学】
酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶,形成了图丙代
定速率与产生速率达到动态平衡,即光合作用
谢途径,通过
速率等于光呼吸和细胞呼吸速率之和。(4)根
降低了光呼吸,提高了植株生物量。上述
据(2)和图甲所示可知,光呼吸代谢途径中叶
工作体现了遗传多样性的
价值。
绿体中的乙醇酸(C2)运出后直接或间接产生
乙醇酸(C)→乙醛酸
过氧化氢、CO2和C3(消耗ATP)等,其中过氧
化氢会被进一步分解为O2和H2O,一定程度
乙酰CoA
苹果酸
上造成了物质和能量的浪费。与光呼吸代谢
C05
丙酮酸
叶绿体
C02
途径相比,图丙所示代谢途径通过将乙醇酸转
化为苹果酸,把物质保留在叶绿体内,苹果酸
分
经一系列反应可产生丙酮酸、乙酰C0A等有
解析:(1)光合作用光反应阶段的场所是类囊
机物,不消耗ATP,苹果酸转化过程中也可生
体膜,主要代谢过程包括水的光解、ATP和
成C02,提高了叶绿体中CO2与O2的比值,
NADPH的合成,对应图甲中的①⑥过程;光
这不但降低了光呼吸,还提高了植物生物量。
反应过程需要光合色素的参与,叶绿素(叶绿
题述工作体现了遗传多样性的直接价值(可体
素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,类
现在科学研究方面)。
胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)由题空后半句
)答案(1)①⑥叶绿素(叶绿素a和叶绿素
中“过氧化氢酶”“O2和H2O”可知,分解的底
b)(2)H2O2(过氧化氢)(3)①细胞呼吸
物为H2O2(过氧化氢)。(3)①由题千信息
光呼吸和细胞呼吸②光合作用速率等于光
“CO2和O2竞争与其结合…完成光呼吸碳
呼吸和细胞呼吸速率之和(4)将乙醇酸转化
氧化循环”及图甲可知,在光照条件下(H2O
为苹果酸,增加叶绿体中的CO2浓度直接
光解可产生O2)且CO2浓度较低时,O2结合
选题意图
Rubisco的能力较强,易催化C5氧化(先产生
关于光呼吸的内容,2021年山东卷以表格数
磷酸乙醇酸,之后)产生乙醇酸(C2),C2在过
据的形式进行考查;关于光抑制的内容,2023
化氧化物酶体和线粒体协同下完成光呼吸碳
山东卷以坐标曲线的形式进行考查。这两部
氧化循环,产生CO2;此外,细胞呼吸作用也会
分内容都是教材之外的内容,都与教材内容
产生CO2,而黑暗条件下(0~t1),不能进行光
光合作用、细胞呼吸、农业增产密切相关,且
呼吸,C○2来自呼吸作用;曲线a在ti施加光
与近几年的科研成果、最新的科技论文相联
照后,t~t2时段CO2的释放速度有所增加,
系,是高考命题的高频点,应引起重视并强化
CO2来自光呼吸和细胞呼吸。②曲线b到达
突破。
t2后,室内CO2浓度不再改变,说明CO2的固
254