2024年高中生物大一轮复习必修一课件：热点微练3 光呼吸、C4植物等特殊代谢类型

这是一份2024年高中生物大一轮复习必修一课件：热点微练3 光呼吸、C4植物等特殊代谢类型，共22页。PPT课件主要包含了类囊体薄膜，吸收光能的百分比，景天科植物，PEP和RuBP，丙酮酸，细胞质，细胞内，氢气H2，光合色素，ATP和NADPH等内容，欢迎下载使用。

一、选择题1.(2023·山东烟台调研)下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖从叶绿体输出减少B.暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATPC.叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的D.农业生产上可通过增加CO2浓度来提高作物中蔗糖的含量
解析　据图示信息，磷酸丙糖通过TPT从叶绿体输出的同时伴随着Pi进入叶绿体，因此Pi输入叶绿体减少，说明磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程受阻，即输出减少，A正确；光反应产生的ATP能用于暗反应中C3的还原过程，由图示可知，该过程能合成磷酸丙糖，B正确；由图示可知，叶肉细胞的光合产物磷酸丙糖会在细胞质基质中用于合成蔗糖，然后以蔗糖形式运出细胞，C正确；根据题意可知，CO2充足时，TPT活性降低，则磷酸丙糖运出叶绿体合成蔗糖的过程会受到影响，作物中淀粉含量会上升，而蔗糖含量下降，D错误。
2.(2023·湖北七市联考)糖酵解时可产生还原型高能化合物NADH，在有氧条件下，电子由电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2氧化。如图为真核细胞呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程。下列说法错误的是(　　)
A.H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙时，需要载体蛋白的协助B.有氧呼吸过程中，在线粒体内膜产生H2OC.电子传递链对线粒体内膜两侧H＋梯度的形成起抑制作用D.H＋在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存
解析　分析题图可知，H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙为主动运输，需要载体蛋白的协助，A正确；在有氧呼吸第三阶段，前两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与O2结合生成水，场所为线粒体内膜，B正确；分析题图可知，电子传递链对线粒体内膜两侧H＋梯度的形成起促进作用，C错误；分析题图，NADH中的能量变为H＋的电化学势能，再通过H＋向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，即H＋在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存，D正确。
3.(2023·贵阳市摸底)如图为植物体内在不同条件下的光合作用示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A.光合作用的过程包括光反应阶段和卡尔文循环过程B.植物细胞中，卡尔文循环发生在叶绿体基质中C.C3与C2合成的葡萄糖在线粒体内被彻底氧化分解D.高O2含量环境不利于植物自身的生长、发育
解析　光合作用的过程包括光反应阶段和卡尔文循环过程，A正确；卡尔文循环，即暗反应阶段发生在叶绿体基质中，B正确；葡萄糖分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；高O2含量环境下，会造成碳流失，不利于有机物的积累，D正确。
二、非选择题4.(2023·黑龙江六校联考)不同植物的光合作用过程有所不同，图1是三种不同类型植物的CO2同化方式示意图，图2表示生活在不同地区的上述三种植物在晴朗夏季的CO2吸收速率日变化曲线。已知玉米叶肉细胞叶绿体固定CO2的酶对CO2的亲和力高于水稻，请据图分析并回答：
(1)吸收光能的色素分布在叶绿体________________上。以光合色素的__________________为纵坐标，以波长为横坐标，所得曲线就是光合色素的吸收光谱。
(2)图1水稻、玉米和景天科植物中，最适应炎热干旱环境的植物是__________，原因是______________________________________________________________________________________________。(3)图2中，在10点到12点期间，B植物的光合速率下降，原因是___________________________________________________________________；而C植物的光合速率继续升高，原因是_____________________________________________________________________________________。(4)图2中，在4点时，A植物的光合速率为________[μml/(m2·s)]；在12点时该植物能不能进行光合作用？________。
该类植物白天气孔关闭，可以减少水分的散失，夜晚吸收CO2，不影响
光合作用的进行(合理即可)
该时间段温度较高，水稻植株部分气孔关闭，CO2供应不足(合理即可)
玉米可以利用低浓度的CO2，此时光
照强度不断增强，所以光合速率继续升高(合理即可)
解析　(1)吸收光能的色素分布在叶绿体类囊体薄膜上。以光合色素吸收光能的百分比为纵坐标，以波长为横坐标，所得曲线就是光合色素的吸收光谱。(2)分析图1中三种植物，景天科植物可以将夜晚吸收的CO2储存在液泡中，然后白天用于光合作用；炎热干旱条件下，为减少水分散失，白天植物一般关闭气孔，该环境下景天科植物更能适应生存。(3)由图1可知，水稻对CO2的吸收是在白天进行的，且没有固碳作用，玉米吸收CO2也是在白天进行的，由于有固碳作用，它的吸收能力较强，能利用较低浓度的CO2，景天科植物夜晚吸收CO2，白天时再利用液泡中储存的CO2进行光合作用，根据以上特点，与图2中曲线比较可得，B对应的是水稻，C对应的是玉米，A对应的是景天科植物。在10点到12点期间，温度较高，会使植物的部分气孔关闭，CO2供应不足，引起B植物光合速率下降，而C植物能利用低浓度的CO2，此时光照强度不断增强，所以其光合速率继续升高。(4)在4点时，没有光照，A植物不能进行光合作用；在12点时，虽然从外界吸收的CO2为零，但可以利用储存的CO2进行光合作用。
5.(2023·江西南昌摸底)如图是某种植物叶肉细胞内部分代谢示意图，请回答相关问题。
(1)叶绿体中的色素分布在____________上，在此完成的能量转换是___________________________。(2)在图中能与CO2结合的物质有___________，场所是______________________。(3)有机物B(除酶外)能参与线粒体中的呼吸作用，则物质B为___________。(4)该植物气孔白天关闭、夜间开放，推测这种植物的生活环境是________(填“干旱”或“潮湿”)环境，作出推测的理由是________________________________________________________________________________。
光能转换为(活跃的)化学能
细胞质基质、叶绿体基质
白天植物气孔关闭，减少
水分散失，夜间气孔开放，可以吸收充足的CO2(合理即可)
解析　(1)叶绿体中的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，在类囊体薄膜上完成的能量转换是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。(2)分析题图可知，在细胞质基质中能与CO2结合的物质是PEP，在叶绿体基质中能与CO2结合的物质是RuBP。(3)有机物B(除酶外)能参与线粒体中的呼吸作用，推断物质B是丙酮酸。(4)该植物气孔白天关闭、夜间开放，推测该植物生活的环境是干旱环境，为了降低蒸腾作用，白天气孔关闭，减少水分散失，夜间气孔开放，能够充分吸收CO2。
6.(2023·黑龙江六校联考)2021年，中国科学家在国际上首次实现了无细胞条件下CO2到淀粉的人工合成，这项技术在解决粮食问题、缓解温室效应等方面具有重要意义。科研团队设计出11步反应的人工合成淀粉的新途径，光合作用(A)和人工合成淀粉过程(B)的简单表述如下图。请回答下列问题：
(1)蓝细菌能通过光合作用合成糖类，其反应场所是________，该代谢途径中所需的酶在________(填“细胞内”或“细胞外”)合成。将高浓度CO2在高密度氢能作用下还原成C1化合物，该过程是人工合成淀粉的核心技术，需要加入优化后的________，反应才能高效地完成。(2)人工合成淀粉的反应途径与植物光合作用不同，但研究者也利用了太阳能，首先利用太阳能发电，然后利用电能制________，再用于合成反应。植物光合作用利用__________吸收太阳能，光反应阶段将太阳能转变为__________________________________。
(3)若在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，人工合成淀粉的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是__________________________________________________________________________________________。(4)按照目前技术参数推算，在能量供给充足条件下，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉年平均产量(按中国玉米淀粉平均亩产量计算)。人工合成途径由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。由此推测该技术对我国农业生产的重要意义为____________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________ (答出一点即可)。
量相同，而人工合成淀粉过程没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)
节约耕地和淡水；解决粮食危机，提高粮食安全水平；避免农药、化肥等对环境的污染；人工合成淀粉可以利用空气中的二氧化碳，减缓温室效应，为推进“碳中和”目标的实现提供新的技术途径(答出一点即可)
解析　(1)蓝细菌是原核生物，其进行光合作用的场所是细胞质，该过程所需的酶在细胞内合成。光合作用的卡尔文循环需要在多种酶的催化作用下才能高效完成，题图中人工固定CO2合成糖类的反应过程与卡尔文循环相似，因此人工合成淀粉过程中应加入各种相应的优化后的酶，反应才能高效地完成。(2)从图中可以看出，人工合成淀粉过程首先利用了太阳能发电，然后利用电能将水分解成O2和H2，再将H2用于合成反应。植物光合作用的光反应阶段利用光合色素吸收太阳能，将太阳能转变为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类的量相同，而人工合成淀粉过程没有呼吸作用消耗糖类，因此人工合成淀粉的积累量更多。(4)在能量供给充足条件下，人工合成淀粉途径由于产量高、对环境中水的依赖程度较低，可节约耕地和淡水；此外有可能解决粮食危机，提高粮食安全水平；避免农药、化肥等对环境的污染等。
7.(2023·合肥市质检)下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cyt bf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H＋运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H＋的运输过程。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H＋顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。请回答下列问题：
(1)分析图中电子传递的整个过程可知，最初提供电子的物质为________，最终接受电子的物质为________。(2)光反应产生的氧气被用于有氧呼吸，且在____________(填场所)被消耗。图中用于暗反应的物质是______________。(3)合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，图中使膜两侧H＋浓度差增加的过程有___________________________________________________。
(4)由图可见，光反应是一个比较复杂的过程，完成了光能转变成________能，进而转变成________能的过程。
水分解产生H＋；PQ主动运输H＋；合成NADPH消耗H＋