資源簡介

高考生物二輪復(fù)習(xí)專題專練
(4)　光合作用和細(xì)胞呼吸中的“物質(zhì)與能量觀”
從“高度”上研究高考
[典例]　如圖為類囊體膜蛋白排列和光反應(yīng)產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　 )
A．水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過3層膜
B．NADP＋與電子(e－)和質(zhì)子(H＋)結(jié)合形成NADPH
C．產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)
D．電子(e－)的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)
[解析]　水光解產(chǎn)生O2的場所是葉綠體的類囊體膜上，產(chǎn)生的O2可被有氧呼吸第三階段利用，其場所在線粒體內(nèi)膜，氧氣從葉綠體類囊體膜開始，穿過葉綠體2層膜，然后進(jìn)入同一細(xì)胞中的線粒體，經(jīng)過線粒體兩層膜后才能被利用，所以至少要穿過4層膜，A錯誤；光反應(yīng)中NADP＋與電子(e－)和質(zhì)子(H＋)結(jié)合形成NADPH，提供給暗反應(yīng)，B正確；由圖可知，產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)以及核酸代謝、色素合成等其他消耗能量的反應(yīng)，C正確；電子(e－)的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，D正確。
[答案]　A
從“深度”上提升知能
(一)細(xì)胞呼吸和光合作用的物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化關(guān)系
[圖示關(guān)系]
　　
[圖示解讀]
1．物質(zhì)轉(zhuǎn)化
C
H
O
2.能量變化
3．光合作用與有氧呼吸中有關(guān)的NADPH、NADH、ATP的來源與去路分析
(二)不同條件下的物質(zhì)含量變化的分析
1．連續(xù)光照和間隔光照下有機(jī)物合成量的分析
(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體中有少量的積累，在光反應(yīng)停止時，暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時間，有機(jī)物還能繼續(xù)合成。
(2)持續(xù)光照條件下，會造成對NADPH、ATP的利用不充分使其有一定積累；光照和黑暗間隔條件下，NADPH、ATP基本不積累，能夠被充分利用；因此在光照時間相同的條件下，光照和黑暗間隔處理比持續(xù)光照處理有機(jī)物的積累量要多。
2．分析C3、C5等物質(zhì)含量變化的一般思路
(1)繪制光合作用模式簡圖
(2)從物質(zhì)的生成和消耗兩個方面綜合分析。如CO2供應(yīng)正常、光照停止時C3的含量變化：
從“寬度”上拓展訓(xùn)練
1．(2022·山東高考)植物細(xì)胞內(nèi)10%～25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng)，產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進(jìn)一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是(　 )
A．磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同
B．與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少
C．正常生理?xiàng)l件下，利用14C標(biāo)記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成
D．受傷組織修復(fù)過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成
解析：選C　根據(jù)題意，磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH是為其他物質(zhì)的合成提供原料，而有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶是NADH，能與O2反應(yīng)產(chǎn)生水，A正確；有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程，而磷酸戊糖途徑產(chǎn)生了多種中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物還進(jìn)一步生成了其他有機(jī)物，所以葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量比有氧呼吸少，B正確；正常生理?xiàng)l件下，植物細(xì)胞內(nèi)只有10%～25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應(yīng)，例如有氧呼吸產(chǎn)生的CO2也會被標(biāo)記，所以用14C標(biāo)記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產(chǎn)物，還會追蹤到參與其他代謝反應(yīng)的含碳產(chǎn)物，C錯誤；受傷組織修復(fù)即是植物組織的再生過程，細(xì)胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途徑的中間產(chǎn)物可生成氨基酸和核苷酸等，D正確。
2．(2022·遼陽模擬)如圖表示植物細(xì)胞代謝的過程，下列有關(guān)敘述正確的是(　 )
A．過程①可表示滲透吸水，對④⑤⑥⑦⑧過程研究，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的能量大部分儲存于ATP中
B．過程④發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，過程②產(chǎn)生的能量可用于礦質(zhì)離子的吸收過程
C．過程③產(chǎn)生的C6H12O6的氧全部來自CO2，過程⑧可在根尖細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行
D．就葉肉細(xì)胞來說，若②O2的釋放量大于⑧O2的吸收量，則該植物體內(nèi)有機(jī)物的量將增加
解析：選C　過程①表示滲透吸水，過程④⑤⑥⑦⑧產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失掉了，少部分儲存于ATP中，A錯誤；過程④表示細(xì)胞呼吸第一階段，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。過程②表示光反應(yīng)階段，該階段產(chǎn)生的能量只能用于暗反應(yīng)階段，不可用于礦質(zhì)離子的吸收過程，B錯誤；過程③表示暗反應(yīng)階段，產(chǎn)生的C6H12O6中的氧來自CO2，過程⑧表示有氧呼吸第三階段，可在根尖細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，C正確；就葉肉細(xì)胞來說，若過程②O2的釋放量大于過程⑧O2的吸收量，說明葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，但整個植株所有細(xì)胞的呼吸作用可能大于或等于所有葉肉細(xì)胞的光合作用，則該植物體內(nèi)有機(jī)物的量可能會減少或不變，D錯誤。
3．(2022·石家莊二模)在適宜的光照條件下，向某一密閉環(huán)境通入14CO2，并改變其濃度，測定不同時間葉片中葡萄糖、C5和C3三種化合物中14C的變化情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列分析正確的是(　 )
A．圖中曲線a、b、c分別表示C5、C3、葡萄糖的含量變化
B．在暗反應(yīng)階段中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C5→14C3→(14CH2O)
C．0～20分鐘內(nèi)該葉片光合作用強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，維持動態(tài)平衡
D．第15分鐘時，14CO2濃度由0.003%變成1%，NADPH和ATP都減少
解析：選D　0～5分鐘內(nèi)，CO2供給穩(wěn)定，C3與C5含量保持穩(wěn)定，葡萄糖含量增多，故曲線c為葡萄糖的含量變化，5分鐘時突然降低CO2濃度，C5與CO2固定生成C3速度減慢，C3的還原正常進(jìn)行，故C3減少，C5增多，所以a應(yīng)當(dāng)是C3含量、b應(yīng)當(dāng)是C5含量，A錯誤；在暗反應(yīng)階段中14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→(14CH2O)，B錯誤；由曲線c可知，實(shí)驗(yàn)過程中葡萄糖的含量整體呈上升趨勢，可知實(shí)驗(yàn)過程中該葉片光合作用強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度，葡萄糖積累，C錯誤；第15分鐘時，14CO2濃度由0.003%變成1%，CO2濃度升高，那么C3的含量就會升高，消耗的NADPH和ATP將會增多，而產(chǎn)生的NADPH和ATP基本不變，因此NADPH和ATP的含量都減少，D正確。
4．人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p可導(dǎo)致代謝物X的積累，由此引發(fā)多種疾病。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給呼吸鏈?zhǔn)軗p小鼠注射適量的酶A和酶B溶液，可發(fā)生如圖所示的代謝反應(yīng)，從而降低線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p導(dǎo)致的危害。據(jù)圖回答以下問題：
(1)呼吸鏈?zhǔn)軗p會導(dǎo)致________(填“有氧”或“無氧”)呼吸異常，代謝物X是________。
(2)過程⑤中酶B的名稱為______________，使用它的原因是______________________。
(3)過程④將代謝物X消耗，對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用和意義是________________________
_______________________________________________________________________。
解析：(1)有氧呼吸主要在線粒體內(nèi)，而無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p，會導(dǎo)致有氧呼吸異常。丙酮酸能夠分解轉(zhuǎn)化成代謝產(chǎn)物X，場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，可以得出X是無氧呼吸的產(chǎn)物乳酸。(2)酶B可以使過氧化氫分解為水和氧氣，所以為過氧化氫酶，其作用是催化過氧化氫的分解，避免過氧化氫對細(xì)胞的毒害作用。(3)代謝物X為乳酸，過程④可以將其分解，避免了乳酸的大量積累，維持細(xì)胞內(nèi)的pH穩(wěn)定；是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。
答案：(1)有氧　乳酸(C3H6O3)　(2)過氧化氫酶　催化過氧化氫的分解，避免過氧化氫對細(xì)胞的毒害　(3)避免乳酸的積累，維持細(xì)胞內(nèi)的pH；是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件
[微課微練·一點(diǎn)一評]
一、選擇題
1．如圖表示細(xì)胞呼吸作用的過程，其中①～③代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(　 )
A．①和②都具有雙層生物膜
B．①和②都能產(chǎn)生少量ATP
C．②和③所含酶的種類相同
D．甲、乙分別代表NADH、丙酮酸
解析：選B　①表示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②表示線粒體基質(zhì)，二者都不含生物膜，A錯誤；①中進(jìn)行的是有氧呼吸的第一階段，②中進(jìn)行的是有氧呼吸的第二階段，都會釋放少量的能量，產(chǎn)生少量的ATP，B正確；②中進(jìn)行的是有氧呼吸的第二階段，③中進(jìn)行的是有氧呼吸的第三階段，由于酶的專一性，兩者所含酶的種類不同，C錯誤；甲是有氧呼吸第一階段生成的物質(zhì)，表示丙酮酸；乙能與氧氣結(jié)合生成水，表示NADH，D錯誤。
2．(2022·衡陽三模)人體正常細(xì)胞中的P53蛋白能促進(jìn)丙酮酸進(jìn)入線粒體，以維持正常的代謝途徑。癌細(xì)胞中的P53蛋白功能異常，從而影響了細(xì)胞呼吸過程。下列說法錯誤的是(　 )
A．丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為乳酸的過程不會生成ATP
B．人體細(xì)胞中的丙酮酸只有進(jìn)入線粒體才能被氧化分解產(chǎn)生CO2
C．P53蛋白功能異常會導(dǎo)致癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取更多的葡萄糖
D．與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞分解等質(zhì)量的葡萄糖會產(chǎn)生更多熱能
解析：選D　丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為乳酸的過程為無氧呼吸第二階段，不會生成ATP，A正確；人體細(xì)胞只有進(jìn)行有氧呼吸的第二階段時才能產(chǎn)生CO2，因此丙酮酸只有進(jìn)入線粒體才能被分解產(chǎn)生CO2，B正確；P53蛋白功能異常會導(dǎo)致癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取更多的葡萄糖以滿足自身對能量的需求，C正確；癌細(xì)胞中的丙酮酸不能進(jìn)入線粒體，不能被徹底地氧化分解，因此與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞分解等質(zhì)量的葡萄糖釋放的熱能較少，D錯誤。
3．(2022·丹東二模)缺氧狀態(tài)下，金魚的大部分組織(如大腦、肝臟和心臟)細(xì)胞中進(jìn)行正常的乳酸發(fā)酵，生成的乳酸能夠通過血液循環(huán)被運(yùn)輸?shù)焦趋兰〖?xì)胞中進(jìn)行一系列物質(zhì)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的終產(chǎn)物則是乙醇，其生理機(jī)制如圖。下列相關(guān)分析錯誤的是(　 )
A．金魚的乳酸轉(zhuǎn)化機(jī)制可使其在缺氧環(huán)境中生存一段時間
B．圖中①②③過程均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
C．金魚體內(nèi)同時存在催化產(chǎn)生乳酸和酒精的酶
D．金魚肌細(xì)胞和其他細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的根本原因是基因不同
解析：選D　金魚的乳酸轉(zhuǎn)化機(jī)制可使其在缺氧環(huán)境中進(jìn)行無氧呼吸提供能量，可在缺氧環(huán)境中生存一段時間，A正確；①過程無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，②過程表示葡萄糖被氧化分解成丙酮酸，發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；過程③是丙酮酸經(jīng)過不徹底地氧化形成酒精，發(fā)生的場所也是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B正確；據(jù)圖分析可知，金魚體內(nèi)可產(chǎn)生乳酸和酒精，說明金魚體內(nèi)同時存在催化產(chǎn)生乳酸和酒精的酶，C正確；金魚肌細(xì)胞和其他細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，D錯誤。
4．(2022·棗莊模擬)卡爾文等人研究了CO2轉(zhuǎn)化為糖的途徑：用放射性14C標(biāo)記的CO2(即14CO2)供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤14C的去向。在不同時間段對產(chǎn)物進(jìn)行了分析，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述錯誤的是(　 )
A．光照幾分之一秒時，放射性首先出現(xiàn)在C3中，說明CO2可以轉(zhuǎn)化成C3
B．光照幾秒后，將檢測到六碳糖中含有放射性
C．實(shí)驗(yàn)條件不變的情況，C3和C5的含量保持相對穩(wěn)定
D．如果突然中斷供應(yīng)CO2，C5就會積累，C3濃度則急劇上升
解析：選D　光照幾分之一秒時，放射性首先出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中，說明CO2可以轉(zhuǎn)化成C3，A正確；六碳糖是光合作用的產(chǎn)物之一，其是由C3被還原后生成的，故光照幾秒后，可檢測到其中含有放射性，B正確；條件不變的情況下，小球藻的光合速率相對穩(wěn)定，C3和C5的含量也保持相對穩(wěn)定，C正確；如果突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致CO2的固定速率降低，C5就會積累，C3的還原仍可進(jìn)行，因此C3濃度急劇下降，D錯誤。
5．(2022·淄博模擬)研究人員以生長狀況相同的綠色植物為材料，在相同的條件下進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn)。其中D組連續(xù)光照T秒，A、B、C組依次增加光照—黑暗的交替頻率，每組處理的總時間均為T秒，發(fā)現(xiàn)單位光照時間內(nèi)光合作用產(chǎn)物的相對含量從A到C依次增大。下列相關(guān)說法正確的是(　 )
A．實(shí)驗(yàn)說明白天給予一定頻率的遮光有利于農(nóng)作物增產(chǎn)
B．實(shí)驗(yàn)過程中C組積累的有機(jī)物最多
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后立即檢測植物體內(nèi)NADPH含量，D組最高
D．實(shí)驗(yàn)組由黑暗變?yōu)楣庹諘r，光反應(yīng)速率增加，暗反應(yīng)速率變小
解析：選C　實(shí)驗(yàn)說明在光照時長固定的情況下，增加光照—黑暗的交替頻率，光合效率可以提高，但白天遮光會縮短光照時間，同樣不利于農(nóng)作物增產(chǎn)，A錯誤；實(shí)驗(yàn)過程中D組光照時間最長，所以D組積累的有機(jī)物最多，B錯誤；因?yàn)镈組持續(xù)光照，有NADPH積累，故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后D組NADPH含量最高，C正確；實(shí)驗(yàn)組由黑暗變?yōu)楣庹諘r，光反應(yīng)速率增加，暗反應(yīng)速率也增加，D錯誤。
6．(2022·石家莊三模)將正常生長的綠蘿盆栽，由夏季中午炎熱環(huán)境轉(zhuǎn)移到溫度適宜但光照強(qiáng)度相同的環(huán)境中培養(yǎng)，短時間內(nèi)葉綠體會發(fā)生的變化是(　 )
A．H2O在光下分解速率減弱
B．卡爾文循環(huán)減弱
C．ADP/ATP的比值下降
D．C3/C5的比值上升
解析：選D　結(jié)合題意可知，環(huán)境變化中光照強(qiáng)度不變，故H2O在光下分解速率基本不變，A錯誤；溫度適宜，氣孔打開，進(jìn)入細(xì)胞的二氧化碳增多，則卡爾文循環(huán)增強(qiáng)，B錯誤；環(huán)境變化中光照強(qiáng)度不變，雖然溫度變化導(dǎo)致酶的活性發(fā)生了改變，但是細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停且動態(tài)平衡的，ADP/ATP的比值幾乎不變，C錯誤；進(jìn)入細(xì)胞的二氧化碳增多，CO2＋C5→C3的過程加快，短時間內(nèi)C3/C5的比值上升，D正確。
7．如圖是生物體內(nèi)能量供應(yīng)及利用的示意圖，下列說法錯誤的是(　 )
A．a(chǎn)過程一定伴隨O2的釋放，d過程不需要O2的直接參與
B．a(chǎn)過程產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于b過程中C3的還原
C．a(chǎn)、c中合成ATP所需的能量來源不同
D．c過程葡萄糖中的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)移到ATP中
解析：選D　a表示光反應(yīng)階段，該過程一定伴隨O2的釋放，d表示ATP水解過程，該過程不需要O2的直接參與，A正確；a(光反應(yīng))過程產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于b(暗反應(yīng))過程中C3的還原，B正確；a、c中合成ATP所需的能量來源不同，a過程合成ATP所需能量來自光能，而c過程合成ATP所需能量來自有機(jī)物，C正確；c過程葡萄糖中的化學(xué)能只有少部分轉(zhuǎn)移到ATP中，大部分以熱能的形式散失，D錯誤。
8．(2022·保定模擬)如圖表示植物葉肉細(xì)胞葉綠體的類囊體薄膜上發(fā)生的部分代謝過程，其中運(yùn)輸H＋的載體蛋白有兩種類型，從而實(shí)現(xiàn)H＋在膜兩側(cè)間的穿梭。下列分析錯誤的是(　 )
A．圖中過程產(chǎn)生了氧氣、ATP和NADPH等
B．H＋可由葉綠體基質(zhì)進(jìn)入類囊體腔，該過程屬于主動運(yùn)輸?shù)牡哪芰坎皇怯葾TP提供的
C．通過類囊體薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的兩種機(jī)制不相同
D．據(jù)圖分析，氧氣產(chǎn)生后擴(kuò)散到細(xì)胞外共需要穿過3層生物膜
解析：選D　光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，圖示過程為光合作用的光反應(yīng)階段，發(fā)生在類囊體薄膜上，該過程產(chǎn)生了氧氣、ATP和NADPH等，A正確；圖中在類囊體膜上H＋的順濃度梯度的推動下促進(jìn)了ATP的合成，顯然H＋由葉綠體基質(zhì)進(jìn)入類囊體腔是逆濃度梯度進(jìn)行的，屬于主動運(yùn)輸，消耗能量，從圖中看出，沒有消耗ATP，B正確；通過類囊體薄膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的兩種機(jī)制不相同，H＋進(jìn)入類囊體腔是逆濃度進(jìn)入的屬于主動運(yùn)輸，而從類囊體腔轉(zhuǎn)運(yùn)出去是通過協(xié)助擴(kuò)散完成的，C正確；O2在類囊體腔中產(chǎn)生，首先需要穿過類囊體薄膜達(dá)到葉綠體基質(zhì)中，再穿過葉綠體的兩層膜結(jié)構(gòu)到達(dá)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，再穿過細(xì)胞膜到達(dá)細(xì)胞外，該過程穿越了4層生物膜，D錯誤。
二、非選擇題
9．馬鈴薯植株下側(cè)葉片合成的有機(jī)物主要運(yùn)向塊莖貯藏，其光合作用產(chǎn)物的形成及運(yùn)輸如圖。請回答：
(1)取馬鈴薯植株下側(cè)葉片，提取葉綠體色素，用紙層析法分離色素，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的色素是____________，該色素主要吸收可見光中的____________光。
(2)圖中②過程需要光反應(yīng)提供______________將C3轉(zhuǎn)變成磷酸丙糖。
(3)給馬鈴薯植株下側(cè)葉片提供14CO2，塊莖中的淀粉含有14C，請寫出C元素轉(zhuǎn)移的路徑__________________________(用相關(guān)物質(zhì)及箭頭表示)。
(4)用HO澆灌馬鈴薯植株，后來在淀粉中檢測到18O，其原因是______________________________________________________。
(5)圖中液泡里的蔗糖可水解為______________，____________(填“有利于”或“不利于”)增強(qiáng)其抗旱力。為了驗(yàn)證光合產(chǎn)物以蔗糖的形式運(yùn)輸，研究人員將酵母菌蔗糖酶基因轉(zhuǎn)入植物，該基因表達(dá)的蔗糖酶定位在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物出現(xiàn)嚴(yán)重的小塊莖現(xiàn)象，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)紙層析法分離色素時，色素在層析液中的溶解度越高，其擴(kuò)散速度越快，層析后在濾紙條上擴(kuò)散速度最快的色素是胡蘿卜素，其主要吸收藍(lán)紫光。(2)②過程是暗反應(yīng)中的C3的還原階段，該階段需要光反應(yīng)階段提供的NADPH和ATP，將C3轉(zhuǎn)變成磷酸丙糖。(3)為馬鈴薯葉片提供14CO2，可進(jìn)入光合作用過程中的暗反應(yīng)中生成C3，C3被還原生成磷酸丙糖，進(jìn)而形成蔗糖，蔗糖形成淀粉，即14CO2→14C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。(4)用HO澆灌馬鈴薯植株，HO通過細(xì)胞呼吸形成C18O2，再通過光合作用轉(zhuǎn)化進(jìn)入淀粉，故后來能在淀粉中檢測到18O。(5)蔗糖屬于二糖，液泡里的蔗糖可水解為葡萄糖和果糖；二糖水解為單糖后細(xì)胞液滲透壓增大，有利于增強(qiáng)其抗旱力；由于葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，導(dǎo)致進(jìn)入韌皮部的蔗糖減少，塊莖得到的蔗糖不足，生長緩慢，故轉(zhuǎn)基因植物出現(xiàn)嚴(yán)重的小塊莖現(xiàn)象。
答案：(1)胡蘿卜素　藍(lán)紫　(2)NADPH和ATP　(3)14CO2→14C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉　(4)HO通過細(xì)胞呼吸形成C18O2，再通過光合作用轉(zhuǎn)化進(jìn)入淀粉　(5)葡萄糖和果糖　有利于　葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，導(dǎo)致進(jìn)入韌皮部的蔗糖減少，塊莖得到的糖不足，生長緩慢
10．(2021·江蘇高考)線粒體對維持旺盛的光合作用至關(guān)重要。下圖表示葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)表示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”，請據(jù)圖回答下列問題。
(1)葉綠體在__________上將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與這一過程的兩類色素是________________________________________________________________________。
(2)光合作用時，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖(C3)，為維持光合作用持續(xù)進(jìn)行，部分新合成的C3必須用于再生______；運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運(yùn)出細(xì)胞。每運(yùn)出一分子蔗糖相當(dāng)于固定了______個CO2分子。
(3)在光照過強(qiáng)時，細(xì)胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細(xì)胞損傷。草酰乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的__________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為________中的化學(xué)能。
(4)為研究線粒體對光合作用的影響，用寡霉素(電子傳遞鏈抑制劑)處理大麥，實(shí)驗(yàn)方法是：取培養(yǎng)10～14 d大麥苗，將其莖浸入添加了不同濃度寡霉素的水中，通過蒸騰作用使藥物進(jìn)入葉片。光照培養(yǎng)后，測定、計算光合放氧速率(單位為μmol O2 mg－1chl h－1，chl為葉綠素)。請完成下表。
實(shí)驗(yàn)步驟或目的 簡要操作過程
配制不同濃度的寡霉素丙酮溶液 寡霉素難溶于水，需先溶于丙酮，配制高濃度母液，再用丙酮稀釋成不同藥物濃度，用于加入水中
設(shè)置寡霉素為單一變量的對照組 ①________________________________________
②__________________________ 對照組和各實(shí)驗(yàn)組均測定多個大麥葉片
光合放氧測定 用氧電極測定葉片放氧
③____________________ 稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定
解析：(1)光合作用光反應(yīng)場所為類囊體薄膜，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與該反應(yīng)的光合色素是葉綠素和類胡蘿卜素。(2)據(jù)題意在暗反應(yīng)進(jìn)行中為維持光合作用持續(xù)進(jìn)行，部分新合成的C3可以轉(zhuǎn)化為C5繼續(xù)被利用；一分子蔗糖含12個C原子，故需要12個CO2分子參與合成一分子蔗糖。(3)NADPH起還原劑的作用，含有還原能，細(xì)胞呼吸過程中能量釋放用于合成ATP中的化學(xué)能和熱能。(4)設(shè)計實(shí)驗(yàn)遵循單一變量原則、對照原則、等量原則。表格完善見答案。
答案：(1)類囊體薄膜　葉綠素和類胡蘿卜素　(2)C5　12　(3)NADPH　ATP　(4)①在水中加入相同體積不含寡霉素的丙酮　②減少葉片差異產(chǎn)生的誤差　③葉綠素定量測定(或測定葉綠素含量)

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