《2025年创新教程高考总复习高三生物全一册人教版》

[例 2] (2025·江苏百校联考第一次模拟)3.5 亿年前，大气中${O_{2}}$浓度显著增加，${CO_{2}}$浓度明显下降成为限制植物光合速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(${Rubisco}$)是一种催化${CO_{2}}$固定的酶，在低浓度${CO_{2}}$条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了${CO_{2}}$浓缩机制，极大地提高了${Rubisco}$所在局部空间的${CO_{2}}$浓度，促进了${CO_{2}}$的固定。请回答：
(1)有一些植物(${C_{4}}$植物)具有图 1 所示的${CO_{2}}$浓缩机制，在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶($PEPC$)可将${HCO_{3}^{-}}$转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放${CO_{2}}$，提高了${Rubisco}$附近的${CO_{2}}$浓度，已知$PEP$与无机碳的结合力远大于${RuBP(C_{5})}$。
①图 1 所示植物无机碳的固定场所有___细胞。
②玉米有类似的${CO_{2}}$浓缩机制，据此可以推测，夏天中午玉米可能___(填“存在”或“不存在”)“光合午休”现象，原因是___。
③${C_{4}}$植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞没有淀粉粒，原因是___。
(2)蓝细菌具有图 2 所示的${CO_{2}}$浓缩过程。

注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
①光合片层是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有光合色素，可推测其功能类似于高等植物的___，蓝细菌具有的光合色素有___，光合色素在光合作用中的功能是___。
②${CO_{2}}$依次以协助扩散方式通过蓝细菌细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的${CO_{2}}$浓缩机制可提高羧化体中${Rubisco}$周围的${CO_{2}}$浓度，从而促进CO₂的固定。

答案： （1）①叶肉细胞和维管束鞘
②不存在 玉米的CO₂浓缩机制可提高维管束鞘细胞中CO₂浓度，即使气孔关闭，也能维持Rubisco较高的催化效率，避免光合速率下降
③叶肉细胞仅进行CO₂的初级固定，生成的有机物运输至维管束鞘细胞，卡尔文循环在维管束鞘细胞中进行，淀粉在维管束鞘细胞中合成
（2）①类囊体薄膜 叶绿素a和藻蓝素 吸收、传递和转化光能
②协助扩散 CO₂的固定

1. (2025·山东烟台调研)如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，${CO_{2}}$充足时，$TPT$活性降低。下列有关叙述错误的是(D)


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${ATP}$
C.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${CO_{2}}$浓度来提高作物中蔗糖的含量

答案： D

2. (2025·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${O_{2}}$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(C)


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${H_{2}O}$
C.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

答案： C