當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年北京市清華大學(xué)附中中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力高三（上）診斷生物試卷（9月份）> 試題詳情

如圖是植物進(jìn)行光合作用時(shí)，光反應(yīng)過(guò)程的示意圖。光反應(yīng)的主要過(guò)程是：PSⅡ吸收光能，發(fā)生水的光解，產(chǎn)生高能電子 e^-，e^-沿電子傳遞鏈流動(dòng)時(shí)能量降低，驅(qū)動(dòng) H⁺的跨膜運(yùn)輸，當(dāng)e^-流動(dòng)到 PSI時(shí)再次吸收能量，并生成NADPH。當(dāng) H⁺沿著 ATP 合酶順濃度梯度流動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng) ATP的合成?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）圖中所示膜結(jié)構(gòu)是
類囊體
類囊體
膜。該膜的
上
上
（選填“上”或“下”）側(cè)是暗反應(yīng)場(chǎng)所。
（2）上述過(guò)程中，發(fā)生在電子傳遞鏈和ATP 合酶處的 H⁺運(yùn)輸方式分別是
主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散
主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散
。
（3）ATP的合成依賴于膜兩側(cè)的H⁺濃度差。寫出形成上述H⁺濃度差的三方面原因
水的光解在膜內(nèi)側(cè)產(chǎn)生H⁺；高能電子沿電子傳遞鏈流動(dòng)將H⁺從膜外側(cè)泵入膜內(nèi)側(cè)；合成NADPH消耗膜外側(cè)的H⁺
水的光解在膜內(nèi)側(cè)產(chǎn)生H⁺；高能電子沿電子傳遞鏈流動(dòng)將H⁺從膜外側(cè)泵入膜內(nèi)側(cè)；合成NADPH消耗膜外側(cè)的H⁺
。
（4）從物質(zhì)和能量的角度，說(shuō)明光反應(yīng)過(guò)程與暗反應(yīng)的聯(lián)系：
光反應(yīng)生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量；暗反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的能量，生成ADP、Pi、NADP⁺，再次作為光反應(yīng)的原料。
光反應(yīng)生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量；暗反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的能量，生成ADP、Pi、NADP⁺，再次作為光反應(yīng)的原料。
。

【考點(diǎn)】光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系．

【答案】類囊體；上；主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散；水的光解在膜內(nèi)側(cè)產(chǎn)生H⁺；高能電子沿電子傳遞鏈流動(dòng)將H⁺從膜外側(cè)泵入膜內(nèi)側(cè)；合成NADPH消耗膜外側(cè)的H⁺；光反應(yīng)生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量；暗反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的能量，生成ADP、Pi、NADP⁺，再次作為光反應(yīng)的原料。

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/12/17 8:0:2組卷：14引用：2難度：0.5

相似題

1．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細(xì)胞中含量最豐富的蛋白質(zhì)，由核基因控制合成的小亞基和葉綠體基因控制合成的大亞基組成，功能上屬于雙功能酶。當(dāng)CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時(shí)，該酶卻錯(cuò)誤的催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中生成CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）Rubisco酶在細(xì)胞的

中的核糖體上合成。在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應(yīng)產(chǎn)物是

，其發(fā)揮作用的場(chǎng)所是

。
（2）當(dāng)胞間CO₂與O₂濃度的比值減小時(shí)，有利于植物進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用有機(jī)物的積累。請(qǐng)從C₅的角度分析，原因是

。
（3）為糾正Rubisco酶的錯(cuò)誤反應(yīng)，光合植物創(chuàng)造了多種高代價(jià)的補(bǔ)救機(jī)制，如有的細(xì)胞中產(chǎn)生一種特殊蛋白質(zhì)微室，將CO₂濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制形成的意義是

。
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：50引用：5難度：0.6
解析
2．光呼吸可使水稻和小麥等作物的光合效率降低20%至50%，造成減產(chǎn)。
光呼吸現(xiàn)象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一個(gè)雙功能的酶，具有催化羧化反應(yīng)和加氧反應(yīng)兩種功能，其催化方向取決于CO₂和O₂的濃度。當(dāng)CO₂濃度高而O₂濃度低時(shí)，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C₅）與進(jìn)入葉綠體的CO₂結(jié)合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C₃），進(jìn)行光合作用；當(dāng)CO₂濃度低而O₂濃度高時(shí)，RuBP與O₂在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C₂），后者在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通過(guò)光呼吸代謝循環(huán)合成PGA，重新加入卡爾文循環(huán)，而1/4的PG則以CO₂的形式釋放，具體過(guò)程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在紅光照射條件下，參與光反應(yīng)的主要色素是

；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，催化CO₂與C₅結(jié)合，生成2分子C₃，影響該反應(yīng)的內(nèi)部因素有

（寫出2點(diǎn)即可）。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO₂生成PGA，再利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O₂反應(yīng)；推測(cè)O₂與CO₂比值

時(shí)，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）從圖1看出，正常光合作用的葉片，突然停止光照后葉片會(huì)出現(xiàn)快速釋放CO₂的現(xiàn)象（CO₂猝發(fā)），試解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：

。從能量代謝分析，光呼吸與有氧呼吸最大的區(qū)別是

。
（3）水稻、小麥屬于C₃植物，而高粱、玉米屬于C₄植物，其特有的C₄途徑如圖2所示。根據(jù)圖2中信息推測(cè)，PEP羧化酶比Rubisco酶對(duì)CO₂的親和力

。葉肉細(xì)胞包圍在維管束鞘細(xì)胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)C₄植物光呼吸比C₃植物的

。
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：3難度：0.5
解析
3．如圖是某植物葉肉細(xì)胞的部分生理過(guò)程示意圖。已知該植物葉肉細(xì)胞在適宜光照、較高的氧氣濃度條件下由于Rubisco酶既能催化過(guò)程①，也能催化過(guò)程②，可同時(shí)進(jìn)行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O₂濃度高，CO₂濃度低時(shí)，Rubisco酶可催化C₅（RuBp）加O₂形成1個(gè)C₃、1個(gè)C₂，2個(gè)C₂在線粒體等結(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個(gè)C₃、1個(gè)CO₂，C₃再進(jìn)入卡爾文循環(huán)。回答下列問(wèn)題：
（1）圖中，過(guò)程②發(fā)生的場(chǎng)所是

。
（2）該植物葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的糖類物質(zhì)，在氧氣充足的條件下，可被氧化為

（填物質(zhì)名稱）后進(jìn)入線粒體，繼而在

（填場(chǎng)所）徹底氧化分解成CO₂。
（3）據(jù)圖推測(cè)，當(dāng)CO₂濃度與O₂濃度的比值

（填“高”或“低”）時(shí)，有利于水稻進(jìn)行光呼吸而不利于光合作用中有機(jī)物的積累，從C₅的角度分析，其原因是

。
（4）科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍(lán)藻中存在CO₂濃縮機(jī)制：藍(lán)藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO₂濃縮在Rubisco酶周圍。該機(jī)制的意義是

。
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.7
解析

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