第3单元 高频聚焦3 光呼吸、C4植物和CAM植物的特殊代谢类型（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（B版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的能量供应和利用”单元，覆盖光呼吸、C₄植物、CAM植物特殊代谢及光抑制等核心考点，依据高考评价体系分析C₄植物CO₂浓缩机制、光呼吸影响等高频考点权重，归纳选择、填空及实验设计等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，如结合2024重庆卷光抑制实例，通过对比C₄与CAM代谢途径构建物质与能量观，借助实验设计题（如CAM植物CO₂来源探究）提升探究实践能力。专项训练含易错点分析（如光呼吸与有氧呼吸区别），助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，高效冲刺高考。

高频聚焦3　光呼吸、C4植物和CAM植物的特殊代谢类型 第三单元　细胞的能量供应和利用 栏目导航 第一章　地球与地图 1 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 图1 图2 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 甲 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 乙 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 谢谢观看 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 一、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型 1．C4植物的CO2浓缩机制 C4植物(如玉米)的叶片结构和光合作用过程 C4植物的叶片结构 (1)叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞。 (2)维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。 (3)C4植物的CO2补偿点低，“光合午休”影响小的原因： ①PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力，气孔关闭时，仍然能够利用极低浓度的CO2。 ②C4植物先通过C4途径把CO2储存起来形成C4，气孔关闭时，C4分解产生CO2，用于光合作用，所以“光合午休”时气孔关闭对C4植物影响不大。 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固定 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)。 水稻属于C3植物，其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物，叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用，过程如图1所示，图中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco对CO2的亲和力的60倍。某种玉米和水稻的光合速率随外界CO2浓度的变化如图2所示。据图推测，下列说法不合理的是(　　) A．玉米的叶肉细胞可以给维管束鞘细胞提供ATP和NADPH B．检测玉米中淀粉的产生场所应选择维管束鞘细胞的叶绿体 C．图2玉米和水稻分别对应曲线A和B D．种植C4植物比种植C3植物更有利于实现碳中和的目标 [解析]　玉米的叶肉细胞有类囊体，可以进行光反应，给维管束鞘细胞提供ATP和NADPH，A合理；维管束鞘细胞的叶绿体有Rubisco，可以合成淀粉，B合理；玉米利用低浓度CO2的能力更强，所以图2中玉米和水稻分别对应曲线A和B，C合理；C3植物最大净光合速率更高，所以种植C3植物比种植C4植物更有利于实现碳中和的目标，D不合理。 [答案]　D 景天科植物八宝景天存在特殊的CO2固定方式，称为景天酸代谢途径(CAM)。八宝景天在夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2供暗反应利用，其部分代谢途径如图所示。回答下列问题： (1)绿色植物叶片中色素在滤纸上分离实验使用的试剂是________。光合作用时，叶绿体中能同时吸收红光和蓝紫光的色素是________，光反应的产物有______________(答两点)和O2。 (2)白天八宝景天叶肉细胞进行光合作用所需要的CO2由________和________释放，苹果酸的含量和生成葡萄糖的含量可能呈________(填“正相关”或“负相关”)。 (3)农业生产中，在农作物(如水稻、小麦等)结实前农民会适当多施钾肥，促进光合作用产物由叶片运至果实。请以灌浆期(籽粒形成过程中，将通过光合作用产生的淀粉等有机物储存在籽粒中的阶段)的小麦为实验材料，用14CO2为原料补充实验思路，验证钾离子具有上述作用。实验思路：将生长状态一致的灌浆期小麦均分为两组： _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。 [解析]　(1)分离光合色素的试剂是层析液，绿色植物叶片中色素在滤纸上分离实验使用的试剂是层析液；光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，其中能同时吸收红光和蓝紫光的色素是叶绿素；光反应发生的场所是类囊体薄膜，光反应的产物是ATP、NADPH和O2。 (2)由题图可知，白天八宝景天叶肉细胞进行光合作用所需要的CO2由苹果酸和线粒体释放；由题图可知苹果酸产生的CO2参与卡尔文循环可以生成葡萄糖，葡萄糖形成中间产物，再变成PEP，PEP与CO2结合形成苹果酸，可见苹果酸的含量与生成葡萄糖的含量可能是负相关。 (3)实验目的是验证钾离子可以促进光合作用产物由叶片运至果实。以灌浆期(籽粒形成过程中，将通过光合作用产生的淀粉等有机物储存在籽粒中的阶段)的小麦为实验材料，用14CO2为原料设计实验思路为：将生长状态一致的灌浆期小麦均分为两组：一组施用正常量钾肥，另一组施用适当多的钾肥，其他营养条件相同，两组均在供应14CO2环境中培养一段时间后，分别检测两组植株叶片和籽粒的放射性强度并进行比较。 [答案]　(1)层析液　叶绿素　NADPH、ATP (2)线粒体　苹果酸　负相关 (3)一组施用正常量钾肥，另一组施用适当多的钾肥，其他营养条件相同，两组均在供应14CO2环境中培养一段时间后，分别检测两组植株叶片和籽粒的放射性强度并进行比较 二、光呼吸 (1)出现的机制：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%。 (2)产生的影响 ①光呼吸的不利影响：消耗掉暗反应的底物C5，导致光合作用减弱，农作物产量降低。 ②光呼吸的有利影响：强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此叶肉细胞中会积累ATP和NADPH，这些物质积累会产生自由基，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。 ③高O2环境下，光呼吸会明显加强，而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。 (2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2的值低时，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。 在叶绿体中：C5＋CO22C3① C5＋O2C3＋C2② 在线粒体中：2C2＋NAD＋C3＋CO2＋NADH＋H＋③ 注：C2表示不同种类的二碳化合物，C3也类似。 图1 图2 图3 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外，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)反应①C5和CO2在酶R的作用下生成C3，是CO2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生NADH，场所分别为细胞质基质和线粒体基质。(3)由图1可知，光呼吸过程也可以产生CO2；结合教材知识可知，有氧呼吸第二阶段也可以产生CO2，故图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸和有氧呼吸。根据题中信息“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”推测，7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异是株系1和2与WT的光呼吸速率存在差 异导致的，再结合题干信息“光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程”推测，7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，从而导致株系1和2的净光合速率增强。总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，根据图3横坐标为CO2浓度无法推出株系1的呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。(4)由图2和图3可以看出，在相同光照强度和CO2浓度下，与株系2相比，株系1的净光合速率较高，积累的有机物较多，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)有氧呼吸　光呼吸　7—10时，随着光照强度的增加，株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程　不能　总光合速率＝净光合速率＋呼吸速 率，呼吸速率为光照强度为0时CO2的释放速率，图3的横坐标为CO2的浓度，无法得出呼吸速率　(4)相同光照强度和CO2浓度下，株系1的净光合速率较高，积累有机物较多 三、光抑制与光保护 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，光合功能下降，这就是光抑制现象。光抑制现象主要发生在PSⅡ系统。 (1)光抑制的发生及光保护的三道防线如下图所示： (2)光抑制的主要防御机制 ①减少光吸收，植物体也可以通过叶运动(减少叶片与主茎的夹角)或叶绿体运动这种对强光的快速响应以减少对光的吸收，从而避免光抑制。 ②增加热耗散：a.当依赖能量的叶绿素荧光猝灭增加时，通过增加激发能的热耗散可以部分避免光抑制。降低光饱和条件下的PSⅡ的光化学效率，可以避免光抑制破坏的发生。b.在强光下非光辐射能量耗散增加的同时，玉米黄素含量增加，玉米黄素与激发态的叶绿素作用，从而耗散其激发能，保护光合机构免受过量光能破坏。 ③进行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需求。光呼吸可以防止强光和CO2亏缺条件下发生光抑制。 (2024·重庆卷)重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图甲。 ①黄连的光饱和点约为________μmol·m-2·s-1。光强大于1300 μmol·m-2·s-1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于_________________。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为__________________ _______________________________________________________。 黄连叶片适应弱光的特征有________________________(答2点)。 (2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体)，为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向(图乙)的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括________(多选)。①叶片叶绿体避光运动；②提高光合产物生成速率；③自由基清除能力增强；④提高叶绿素含量；⑤增强热耗散 (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是_________________ _______________________________。 [解析]　(1)①光饱和点是达到最大光合速率所需的最小光照强度，由图甲净光合速率的曲线可知，当光照强度达到500 μmol·m-2·s-1时光合速率不再增加；光强大于1300 μmol·m-2·s-1后，由图甲可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。②由图甲净光合速率曲线可知，光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光条件下随光强增加快速生长，光照过强其生长受到抑制；黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多等。 (2)为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图乙可看出光能的主要去向为热消耗，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括①叶片叶绿体避光运动、②提高光合产物生成速率、③自由基清除能力增强、⑤增强热耗散。而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收，不能减轻光抑制。 (3)为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应，合理密植等。 [答案]　(1)①500　光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加　②黄连在弱光条件下随光强增加快速生长，光照过强其生长受到抑制　叶片较薄；叶绿素较多(叶色深绿或叶绿体颗粒较大或叶绿体类囊体膜面积更大) (2)①②③⑤ (3)合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应 ●专项训练(教师备用) 1．景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸(一种有机酸)储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列有关分析错误的是(　　) A．景天科植物白天进行光反应，夜晚进行暗反应 B．由景天科植物特殊的CO2同化方式推测其可能生活在高温干旱地区 C．如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率基本不变 D．白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸和葡萄糖的含量变化趋势可能相反 解析　暗反应需要光反应提供ATP和NADPH，所以暗反应也需要在白天进行，长期黑暗无法进行暗反应，A错误；由景天科植物特殊的CO2同化方式推测其可能生活在高温干旱地区，高温干旱是气孔关闭能保证暗反应正常进行，不影响光合作用过程，B正确；白天气孔关闭，如果白天适当提高CO2浓度，该景天科植物也不会从外界吸收二氧化碳，但景天科植物因为有苹果酸分解提供CO2，保证其浓度足够进行暗反应，光合作用速率基本不变，C正确；白天景天科植物叶肉细胞内有机酸(主要为苹果酸)分解，含量降低，而光合作用产生葡萄糖，含量增加，D正确。 答案　A 2．(2025·湖北孝感三模)科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用，在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2。此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是(　　) A．Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应 B．强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内葡萄糖生成量将上升 C．提高O2的浓度不会抑制光呼吸 D．光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2 解析　由题干信息可知，Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应，A正确；强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，不会产生葡萄糖，不会使葡萄糖生成量上升，B错误；强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，所以提高O2的浓度不会抑制光呼吸，C正确；光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2，D正确。 答案　B 3．(2025·山西太原期末)持续的强光照射会造成植物叶绿体损伤，产生光抑制。类胡萝卜素能够吸收过剩的光能，并将其以热能的形式耗散掉，从而保护光合作用系统。下列叙述正确的是(　　) A．绿叶中的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 B．利用光合色素在无水乙醇中溶解度不同的原理分离色素 C．持续强光下，缺乏类胡萝卜素的植株的光合速率较低 D．类胡萝卜素参与防御强光的场所是叶绿体基质 解析　类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，A错误；分离光合色素的原理是各色素在层析液中的溶解度不同，而非无水乙醇，B错误；持续强光下，缺乏类胡萝卜素的植株无法有效耗散过剩光能，导致光合作用系统受损，光合速率降低，C正确；类胡萝卜素位于叶绿体的类囊体膜上，其保护作用发生在光反应阶段，而不是叶绿体基质，D错误。 答案　C 4．(多选)(2025·河北石家庄一模)景天科植物多生长于沙漠等炎热地区，其特殊的CO2固定方式为景天酸代谢途径(CAM)。景天科植物夜晚开放气孔吸收CO2，经过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化作 用，与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)发生化学反应生成草酰乙酸(OAA)，OAA经过苹果酸脱氢酶的催化作用，进一步被还原为苹果酸，转移到液泡中进行贮存。白天，液泡中积累的苹果酸发生转移，运输到细胞质基质中，CO2被释放，进入叶绿体，进行卡尔文循环生成有机物，关于景天科植物的说法正确的是(　　) A．给植物提供14C标记的CO2，14C先后出现在PEP、OAA、苹果酸和有机物中 B．上午10时，若突然降低外界CO2浓度，叶肉细胞中C3含量短时间内将会下降 C．景天酸代谢途径有利于植物适应干旱环境 D．景天酸植物细胞中固定CO2的物质有PEP和C5 解析　具有景天酸代谢途径的植物，晚上气孔开放，14CO2进入细胞后在细胞质基质中与PEP结合生成OAA，然后再转化为苹果酸而被固定。白天苹果酸运出液泡后放出14CO2，14CO2首先与五碳化合物结合生成三碳化合物，随后三碳化合物被还原生成有机物，即14C先后出现在OAA、苹果酸、C3和有机物中，A错误；白天气孔关闭，突然降低外界二氧化碳浓度对CAM植物光合作用无影响，B错误；具有景天酸代谢途径的植物，气孔白天关闭，可以减少蒸腾作用，夜晚气孔张开吸收二 氧化碳，因此可以适应干旱的环境条件，C正确；景天科植物夜晚开放气孔吸收CO2，经过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化作用，与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)发生化学反应生成草酰乙酸(OAA)，景天酸植物细胞中固定CO2的物质有PEP，CAM植物也进行卡尔文循环，所以固定CO2的物质有PEP也有C5，D正确。 答案　CD 5．(多选)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。下列有关说法不正确的是(　　) 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．光呼吸过程中RuBP与O2结合发生在叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中 C．无氧呼吸、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增强 解析　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；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，光呼吸过程中RuBP与O2结合在叶绿体基质进行，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸会产生ATP，由图可知，在CO2/O2的值低时，RuBP结合氧气发生光呼吸，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，导致CO2/O2值低，因此叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会增强，D正确。 答案　BC 6．(2025·陕西咸阳三模)高温、干旱和强光等非生物胁迫是影响小麦光合作用的主要因素。请回答相关问题： (1)植物的光反应系统由PSⅠ和PSⅡ构成，二者均由光合色素和相关蛋白质构成。小麦的PSⅡ(D1蛋白是PSⅡ的重要组成成分)更易受高温胁迫影响，机理如图所示：一方面，高温使________膜流动性增强，PSⅡ从膜上脱落；另一方面，高温引起活性氧ROS含量增多，可通过________和______两条途径使PSⅡ失活抑制光反应。 (2)干旱是土壤缺水引起的非生物胁迫。干旱处理后的小麦根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔变小，光合作用速率____________。干旱条件下，脱落酸对植物生命活动的积极意义是_______________________________________________________。 (3)强光下植物光合速率下降的现象称为“光抑制现象”，产生光抑制的主要原因是强光下叶片吸收的光能过剩，会破坏叶绿体的结构。植物体能调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护。据此推测植物体应对“光抑制”的具体措施是__________________________ ________________________________________(答出1点即可)。 (4)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶，使该酶催化C5和O2反应，生成C3和CO2，此反应过程消耗ATP和NADPH，被称为光呼吸。光呼吸过程中，C5和O2反应的场所为________。若光反应速率降低，光呼吸速率会________(填“升高”“降低”或“不变”)，原因是______________________ __________________________________。 解析　(1)PSⅡ位于类囊体膜上，高温会导致类囊体膜的流动性增 强，使得PSⅡ从膜上脱落，影响其功能；分析题意，高温引起活性氧ROS含量增多，可通过抑制D1蛋白合成、直接损伤D1蛋白(破坏D1蛋白的空间结构)两条途径使PSⅡ失活抑制光反应。 (2)干旱时根细胞溶质浓度升高，叶片ABA含量增多，气孔缩小，植物吸收的二氧化碳量减少，而二氧化碳是光合作用的原料，故导致光合作用速率降低；干旱条件下脱落酸含量升高，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，以便植物体应对干旱环境条件。 (3)强光下植物光合速率下降的现象称为“光抑制现象”，而叶绿体是光合作用的场所，据此推测，植物体能调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护，叶绿体避光运动(叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源)或增加热耗散。 (4)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争Rubisco酶，使该酶催化C5和O2反应，光呼吸过程中，C5和O2的反应发生与暗反应场所相同，故发生在叶绿体基质中；暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶，使该酶催化C5和O2反应，若光反应速率降低，光呼吸速率会降低。 答案　(1)类囊体　抑制D1蛋白合成　直接损伤D1蛋白(破坏D1蛋白的空间结构) (2)降低　干旱条件下脱落酸含量升高，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分 (3)叶绿体避光运动(叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源)或增加热耗散(答出1点，答案合理即可) (4)叶绿体基质　降低　光反应速率降低，生成的O2、ATP和NADPH减少，故光呼吸速率下降 $