内容正文:
专项二 非选择题冲击高分规范练
命题点1 光合作用与呼吸作用的综合应用
真题重温练(A卷)
1.(2018·江苏,29)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问题:
(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为________________________,其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。
(2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞质中合成后,转运到甲内,在____________(填场所)组装;核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内,在________(填场所)组装。
(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为________后进入乙,继而在乙的________(填场所)彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。
(4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括____________(填序号)。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2 ④酶的合成
答案 (1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素
(2)类囊体薄膜上 基质中
(3)丙酮酸 基质中 内膜上
(4)①②④
解析 (1)图中甲是叶绿体,是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,可以吸收光能,并将光能转变为化学能;叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后,转运到叶绿体的类囊体薄膜上组装;CO2的固定发生在叶绿体基质中,催化CO2固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体,是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时,光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体,丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2,同时产生[H]和ATP;有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段,即和O2反应生成水,同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH,NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。(4)由图示可知,乙(线粒体)产生的ATP能够进入甲(叶绿体),所以在线粒体中合成的ATP可以用于C3的还原,同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等。水的光解不需要ATP。
2.(2017·江苏,29)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量________,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_________________________________________。
(2)图1中影响光合放氧速率的因素有____________________。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中________________的干扰。
(3)图1 在反应室中加入NaHCO3的主要作用是_________。若提高反应液中NaHCO3 浓度, 果肉放氧速率的变化是________(填“增大”“减小”“增大后稳定”或“稳定后减小”)。
(4)图2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是______________;若在20 min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有____________(填序号:①C5 ②ATP ③[H] ④C3 ),可推测20~25 min曲线的斜率为________(填“正值”“负值”或“零”)。
答案 (1)CaCO3 光合色素溶解在乙醇中 (2)光照、温度、CO2(NaHCO3)浓度 溶解氧 (3)提供CO2 增大后稳定 (4)光合产氧量与呼吸耗氧量相等 ①②③ 负值
解析 (1)为防止叶绿素降解,可加入适量的CaCO3,由于叶绿体中的色素均可溶解于有机溶剂无水乙醇中,故长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片,将因色素溶解变成白色。(2)影响光合放氧的因素包括光照强度、温度、CO2浓度(或NaHCO3浓度)等,为排除反应室内原有O2对实验结果的干扰,实验测定前需排除反应液中的溶解氧。
(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要目的是为果肉细胞光合作用提供CO2,若提高反应液中NaHCO3浓度,则在一定范围内可提高光合放氧速率,达到一定速率后将稳定。(4)图2中15~20 min曲线斜率不变,意味着此时段果肉细胞不再继续向装置中释放O2,这表明净光合速率为0,即果肉细胞光合产氧量与呼吸耗氧量相等;若