命題點(diǎn)2CO2固定方式的比較及光呼吸1．C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2的方式比較(1)比較C4植物、CAM植物固定CO2的方式相同點(diǎn)：都對(duì)CO2進(jìn)行了兩次固定。不同點(diǎn)：C4植物兩次固定CO2是空間上錯(cuò)開；CAM植物兩次固定CO2是時(shí)間上錯(cuò)開。(2)比較C3、C4、CAM途徑C3途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過C3途徑合成有機(jī)物。2．光呼吸(1)發(fā)生原因：Rubisco是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2的值高時(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2的值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)物，此過程稱為光呼吸。(2)一定條件下光呼吸使光合效率下降25%～30%，抑制光呼吸的措施：適當(dāng)降低環(huán)境中O2濃度或提高CO2濃度。(3)光呼吸對(duì)植物有重要的正面意義，在干旱天氣和過強(qiáng)光照下，因?yàn)闇囟群芨?，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少。其生理作用體現(xiàn)在：①光呼吸是高耗能反應(yīng)，可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的NADPH和ATP。②光呼吸的產(chǎn)物有CO2，可以彌補(bǔ)CO2不足，維系暗反應(yīng)，暗反應(yīng)也可以消耗掉NADPH和ATP。③正常光照下體內(nèi)產(chǎn)生乙醇酸是不可避免的，乙醇酸對(duì)細(xì)胞有毒害作用，而光呼吸可以消耗乙醇酸。(4)光呼吸與細(xì)胞呼吸的比較項(xiàng)目光呼吸細(xì)胞呼吸(有氧呼吸)底物C2化合物糖類等有機(jī)物發(fā)生部位過氧化物酶體、線粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體反應(yīng)條件光照光或暗都可以能量消耗能量產(chǎn)生能量共同點(diǎn)消耗O2、釋放CO21．(2021·全國(guó)乙，29)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有____________________________，光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和____________釋放的CO2。(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止________________________________________________，又能保證____________正常進(jìn)行。(3)若以pH作為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式(簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜)、葉綠體類囊體薄膜細(xì)胞呼吸(2)蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致水分散失過多光合作用(3)實(shí)驗(yàn)思路：取生長(zhǎng)狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機(jī)均分為A、B兩組；A組在(濕度適宜的)正常環(huán)境中培養(yǎng)，B組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后，分別檢測(cè)兩組植株夜晚同一時(shí)間液泡中的pH，并求平均值。預(yù)期結(jié)果：A組pH平均值高于B組解析(1)白天有光照，葉肉細(xì)胞能利用液泡中儲(chǔ)存的蘋果酸脫羧釋放的CO2進(jìn)行光合作用，也能利用光合作用產(chǎn)生的氧氣和有機(jī)物進(jìn)行有氧呼吸，光合作用光反應(yīng)階段能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，有氧呼吸三個(gè)階段都能產(chǎn)生能量合成ATP，因此葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜)、葉綠體類囊體薄膜。光合作用為有氧呼吸提供有機(jī)物和氧氣，反之，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2也能用于光合作用暗反應(yīng)，故光合作用所需的CO2可來源于蘋果酸脫羧和細(xì)胞呼吸釋放的CO2。(2)由于環(huán)境干旱，植物吸收的水分較少，為了適應(yīng)這一環(huán)境，氣孔白天關(guān)閉能防止白天因溫度較高，蒸騰作用較強(qiáng)導(dǎo)致植物體水分散失過多，晚上氣孔打開吸收CO2儲(chǔ)存固定，以保證光合作用等生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。(3)該實(shí)驗(yàn)自變量是植物甲所處的生存環(huán)境是否干旱，由于夜間氣孔打開吸收CO2，生成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中，導(dǎo)致液泡pH降低，故可通過檢測(cè)液泡的pH驗(yàn)證植物甲存在該特殊方式，即因變量檢測(cè)指標(biāo)是液泡中的pH。2．(2022·江蘇，20)圖Ⅰ所示為光合作用過程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系(①～⑦表示代謝途徑)。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸(C2)，C2在過氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)圖Ⅰ中，類囊體薄膜直接參與的代謝途徑有__________(從①～⑦中選填)，在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是________________。(2)在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進(jìn)入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時(shí)生成的__________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。(3)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b(圖Ⅱ)。①曲線a,0～t1時(shí)段(沒有光照，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸)釋放的CO2源于細(xì)胞呼吸；t1～t2時(shí)段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于__________。②曲線b，當(dāng)時(shí)間到達(dá)t2點(diǎn)后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是______________________________________________________________________________________。(4)光呼吸可使光合效率下降20%～50%，科學(xué)家在煙草葉綠體中組裝表達(dá)了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了圖Ⅲ代謝途徑，從而降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作體現(xiàn)了遺傳多樣性的________價(jià)值。答案(1)①⑥葉綠素a和葉綠素b(2)過氧化氫(3)①光呼吸和細(xì)胞呼吸②光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸和光呼吸強(qiáng)度(4)直接解析(1)類囊體薄膜發(fā)生的反應(yīng)有水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣，以及ATP的形成，即①⑥。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種，葉綠素a呈藍(lán)綠色，葉綠素b呈黃綠色；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，用紅光照射參與反應(yīng)的主要是葉綠素a和葉綠素b。(2)過氧化氫酶能將過氧化氫分解為O2和H2O，所以在C2循環(huán)途徑中，乙醇酸進(jìn)入過氧化物酶體被繼續(xù)氧化，同時(shí)生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。思維延伸——填充(1)(2022·全國(guó)甲，29節(jié)選)干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長(zhǎng)得好。從兩種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析，可能的原因是C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2。(2)(2021·天津，15節(jié)選)藍(lán)細(xì)菌具有CO2濃縮機(jī)制，如圖所示。注：羧化體具有蛋白質(zhì)外殼，可限制氣體擴(kuò)散。據(jù)圖分析，CO2依次以自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸方式通過細(xì)胞膜和光合片層膜。藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制可提高羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度，從而通過促進(jìn)CO2固定提高光合效率。(3)(經(jīng)典高考題)某研究小組測(cè)得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。吸收或釋放CO2的速率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖如圖(吸收或釋放CO2的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO2的量)，回答下列問題：在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用固定的CO2總量，其中圖形B的面積表示細(xì)胞呼吸釋放出的_CO2_量，從圖形C可推測(cè)該植物存在另一個(gè)釋放CO2的途徑。題組一C3、C4、CAM途徑辨析1．玉米是一種生活在高溫、高光強(qiáng)環(huán)境的農(nóng)作物，存在于其葉肉細(xì)胞中的PEP羧化酶(PEPC)具有高CO2親和力，可在低濃度CO2條件下高效固定CO2。玉米的光合作用需要葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞共同完成，如圖1為兩類細(xì)胞在葉片中的位置示意圖，圖2為相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖1中的維管束鞘的外側(cè)緊密連接一層環(huán)狀的葉肉細(xì)胞，組成了花環(huán)型結(jié)構(gòu)。該特殊結(jié)構(gòu)的意義在于葉肉細(xì)胞中________________對(duì)CO2具有很強(qiáng)的親和力，可以把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來，進(jìn)而維持______________細(xì)胞內(nèi)的葉綠體中高CO2狀態(tài)?？茖W(xué)家把這種獨(dú)特作用，形象地比喻成“二氧化碳泵”。(2)在玉米的葉肉細(xì)胞內(nèi)的蘋果酸通過______(填結(jié)構(gòu)P的名稱)進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞釋放出丙酮酸和CO2。葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞間具有大量結(jié)構(gòu)P的意義是________________。經(jīng)濃縮后釋放的CO2在Rubisco的催化下經(jīng)過程①被固定成________，在________(填場(chǎng)所)中進(jìn)一步被還原生成磷酸丙糖。(3)綜上分析，玉米光合作用需要葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞共同完成，固定CO2的受體有____________________________。(4)熱休克蛋白(HSPs)是植物對(duì)逆境脅迫短期適應(yīng)的必需組分，對(duì)減輕逆境脅迫引起的傷害起著重要的作用。為研究小熱休克蛋白(sHSPs)降低干旱脅迫對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響機(jī)制，科研人員采用如表中的實(shí)驗(yàn)步驟和操作過程開展研究，請(qǐng)完成表格：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?jiǎn)要操作過程材料處理及分組編號(hào)供試玉米種子在28℃培養(yǎng)箱中發(fā)芽1天后，選?、賍____的種子置于相同營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)。待幼苗第二片葉子完全展開，隨機(jī)均分成甲、乙兩組自變量處理甲組植株根系置于PEG溶液中，在40%的空氣相對(duì)濕度中培養(yǎng)，模擬②____________條件；乙組植株根系置于等量蒸餾水中，在75%的空氣相對(duì)濕度中培養(yǎng)控制無關(guān)變量將甲、乙兩組置于溫度、光照等條件適宜且相同的環(huán)境中培養(yǎng)8h，之后剪取兩組葉片放在液氮中儲(chǔ)存指標(biāo)檢測(cè)及結(jié)果分析對(duì)葉片研磨、離心后，取總RNA，以sHSPs和β－action基因③_________為依據(jù)設(shè)計(jì)引物，進(jìn)行RT－PCR擴(kuò)增，其中β－action(一種蛋白質(zhì)骨架)為內(nèi)參。擴(kuò)增產(chǎn)物用1%的④__________電泳檢測(cè)，EB(溴化乙錠)染色照相答案(1)PEP羧化酶(PEPC)維管束鞘(2)胞間連絲提高物質(zhì)運(yùn)輸效率C3葉綠體基質(zhì)(3)C5和磷酸烯醇式丙酮酸(4)①萌發(fā)一致②干旱脅迫③兩端脫氧核苷酸序列④瓊脂糖凝膠解析(4)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究小熱休克蛋白(sHSPs)降低干旱脅迫對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響機(jī)制，在選材上面，應(yīng)該保持無關(guān)變量的一致，選取萌發(fā)狀態(tài)一致的種子置于培養(yǎng)液中，待幼苗第二片葉子完全展開，隨機(jī)分成甲、乙兩組；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則，其中甲組植株根系置于PEG溶液中，在40%的空氣相對(duì)濕度中培養(yǎng)，模擬干旱脅迫的條件，乙組植株根系置于等量蒸餾水中，在75%的空氣相對(duì)濕度中培養(yǎng)；引物的設(shè)計(jì)需要目的基因兩端的脫氧核苷酸序列，電泳時(shí)通常采取瓊脂糖凝膠進(jìn)行檢測(cè)。2．有些植物光合作用時(shí)CO2被固定的最初產(chǎn)物是C3，這些植物稱為C3植物；而有些生活在熱帶干旱地區(qū)的植物，其在夜間氣孔開放時(shí)，CO2被轉(zhuǎn)化成蘋果酸儲(chǔ)存在液泡中，在白天氣孔關(guān)閉時(shí)，液泡中的蘋果酸會(huì)釋放出CO2，進(jìn)而在葉綠體中完成卡爾文循環(huán)，這些植物稱為CAM植物。請(qǐng)回答下列問題：(1)在C3植物的葉綠體中，CO2被__________固定成C3，C3再接受________________的能量被還原成糖類。(2)如圖是CAM植物在進(jìn)行光合作用時(shí)固定CO2的方式，據(jù)圖判斷，蘋果酸進(jìn)入液泡和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的物質(zhì)運(yùn)輸方式分別為__________________。CAM植物在白天光合作用所需CO2的來源有蘋果酸脫羧和________；在夜間氣孔開放時(shí)，CAM植物可以合成[H]，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。注：PEP為磷酸烯醇式丙酮酸。(3)植物甲是一種兼性CAM植物，當(dāng)其在干旱的環(huán)境時(shí)，表現(xiàn)為氣孔夜間開放、白天關(guān)閉的CAM類型，當(dāng)其在水分充足的環(huán)境時(shí)，則轉(zhuǎn)變?yōu)闅饪装滋扉_放、夜間關(guān)閉的C3類型。若以液泡pH的變化為檢測(cè)指標(biāo)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證植物甲是兼性CAM植物，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；預(yù)期結(jié)果：______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)C5ATP和NADPH(2)主動(dòng)運(yùn)輸、協(xié)助擴(kuò)散細(xì)胞呼吸夜間細(xì)胞可以通過有氧呼吸的第一、二階段合成[H](3)選取若干正常生長(zhǎng)的植物甲，隨機(jī)均分為A、B兩組，將A組置于干旱環(huán)境下培養(yǎng)，B組置于水分充足環(huán)境下培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，培養(yǎng)一段時(shí)間后，在夜晚和次日白天檢測(cè)A、B兩組植物液泡的pHA組次日白天液泡pH明顯大于夜間，B組次日白天液泡pH與夜間相差不大題組二其他的固定CO2的方式辨析3．(2021·遼寧，22)早期地球大氣中的O2濃度很低，到了大約3.5億年前，大氣中O2濃度顯著增加，CO2濃度明顯下降?，F(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390μmol·mol－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一種催化CO2固定的酶，在低濃度CO2條件下，催化效率低。有些植物在進(jìn)化過程中形成了CO2濃縮機(jī)制，極大地提高了Rubisco所在局部空間位置的CO2濃度，促進(jìn)了CO2的固定?；卮鹣铝袉栴}：(1)真核細(xì)胞葉綠體中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成________________，進(jìn)而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在______________中。(2)海水中的無機(jī)碳主要以CO2和HCOeq\o\al(－,3)兩種形式存在，水體中CO2濃度低、擴(kuò)散速度慢，有些藻類具有如圖1所示的無機(jī)碳濃縮過程，圖中HCOeq\o\al(－,3)濃度最高的場(chǎng)所是______________(填“細(xì)胞外”“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”)，可為圖示過程提供ATP的生理過程有________。(3)某些植物還有另一種CO2濃縮機(jī)制，部分過程如圖2。在葉肉細(xì)胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可將HCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，該有機(jī)物經(jīng)過一系列的變化，最終進(jìn)入相鄰的維管束鞘細(xì)胞釋放CO2，提高了Rubisco附近的CO2濃度。①由這種CO2濃縮機(jī)制可以推測(cè)，PEPC與無機(jī)碳的親和力________(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是________________。圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于________________(填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”)。③若要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某植物在上述CO2濃縮機(jī)制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場(chǎng)所，可以使用________________技術(shù)。(4)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或蛋白質(zhì)工程技術(shù)，可能進(jìn)一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有________。A．改造植物的HCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，增強(qiáng)HCOeq\o\al(－,3)的運(yùn)輸能力B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C．改造植物的Rubisco基因，增強(qiáng)CO2固定能力D．將CO2濃縮機(jī)制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機(jī)制的植物答案(1)三碳化合物葉綠體基質(zhì)(2)葉綠體細(xì)胞呼吸和光合作用(3)①高于②NADPH和ATP吸能反應(yīng)③同位素示蹤(4)ACD解析(1)光合作用的暗反應(yīng)中，CO2被固定形成三碳化合物，進(jìn)而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(2)由題圖1可知，HCOeq\o\al(－,3)運(yùn)輸需要消耗ATP，說明HCOeq\o\al(－,3)是通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入葉綠體的，主動(dòng)運(yùn)輸一般是逆濃度運(yùn)輸，由此推斷圖中HCOeq\o\al(－,3)濃度最高的場(chǎng)所是葉綠體。該過程中細(xì)胞質(zhì)中需要的ATP由細(xì)胞呼吸提供，葉綠體中的ATP由光合作用提供。(3)①PEPC參與催化HCOeq\o\al(－,3)＋PEP過程，說明PEPC與無機(jī)碳的親和力高于Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是ATP和NADPH，圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程需要ATP水解提供能量，說明圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于吸能反應(yīng)。(4)改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最終CO2的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合題意。4．(2023·泉州高三統(tǒng)考)春夏季節(jié)無機(jī)碳含量較低的富營(yíng)養(yǎng)化水體中常常發(fā)生水華，銅銹微囊藻是一種主要水華藍(lán)細(xì)菌，能通過濃縮CO2保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，機(jī)制如圖1，其中①～⑨代表過程，A～D代表載體，羧體是一種由蛋白質(zhì)組成的類細(xì)胞器，CA代表碳酸酐酶。研究人員進(jìn)一步研究了特定環(huán)境對(duì)CA活力的影響，結(jié)果如圖2、圖3。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖1中，銅銹微囊藻光合作用固定CO2的場(chǎng)所是________，光合片層結(jié)構(gòu)上的__________________(色素名稱)吸收光能，合成的________________參與C3的還原。(2)圖1中，銅銹微囊藻濃縮CO2的機(jī)制有：①通過載體________(填字母)的轉(zhuǎn)運(yùn)建立Na＋電化學(xué)勢(shì)能驅(qū)動(dòng)載體C吸收HCOeq\o\al(－,3)；②通過________驅(qū)動(dòng)載體D吸收HCOeq\o\al(－,3)；③細(xì)胞質(zhì)中的________能將羧體中外泄的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠COeq\o\al(－,3)。(3)在高濃度CO2條件下，CA活力__________________________________________。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)鞭毛蟲(一種原生動(dòng)物)能吞食微囊藻等藍(lán)細(xì)菌，研究人員提出可利用鞭毛蟲防治水華，且研究了鞭毛蟲吞食作用對(duì)銅銹微囊藻細(xì)胞大小(FSC)和酯酶(FL1，誘發(fā)細(xì)胞聚合成群體)活性的影響，結(jié)果如圖4、圖5。該研究表明鞭毛蟲防治水華的效果不太理想，其原因是在鞭毛蟲吞食作用下，一方面銅銹微囊藻細(xì)胞________________________________________________，增殖加快；另一方面__________________________________________，有效阻止鞭毛蟲的吞食。答案(1)羧體藻藍(lán)素和葉綠素ATP、NADPH(2)A、BATP(水解)類CA組分(3)降低低CO2、強(qiáng)光條件下微囊藻的CA活力升高，濃縮CO2的能力增強(qiáng)(4)變小，細(xì)胞相對(duì)表面積增加，有利于細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換FL1活性升高，誘發(fā)細(xì)胞聚合成較大的群體題組三辨析光呼吸5．(2021·山東，21)光照條件下，葉肉細(xì)胞中O2與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。SoBS濃度(mg/L)0100200300400500600光合作用強(qiáng)度(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強(qiáng)度(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的__________中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度__________(填“高”或“低”)，據(jù)表分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)光呼吸會(huì)消耗光合作用過程中的有機(jī)物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在____________mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答案(1)基質(zhì)光照停止，產(chǎn)生的ATP、NADPH減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多(2)低噴施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加、釋放量減少。此時(shí)，在更低的光照強(qiáng)度下，兩者即可相等(3)100～300解析(3)光呼吸會(huì)消耗有機(jī)物，但光呼吸會(huì)釋放CO2，補(bǔ)充光合作用的原料，適當(dāng)抑制光呼吸可以增加作物產(chǎn)量，由表可知，在SoBS溶液濃度為200mg/L時(shí)光合作用強(qiáng)度與光呼吸強(qiáng)度差值最大，即光合產(chǎn)量最大，為了進(jìn)一步探究最適噴施濃度，應(yīng)在100～300mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。6．(2023·湖南，17)下圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖?？栁难h(huán)的Rubisco酶對(duì)CO2的Km為450μmol·L－1(K越小，酶對(duì)底物的親和力越大)，該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進(jìn)行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進(jìn)行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對(duì)濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細(xì)胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細(xì)胞葉綠體是水光解的主要場(chǎng)所，維管束鞘細(xì)胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細(xì)胞中利用PEPC酶(PEPC對(duì)CO2的Km為7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運(yùn)到維管束鞘細(xì)胞后釋放CO2，再進(jìn)行卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個(gè)光合還原產(chǎn)物是________________(填具體名稱)，該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通過____________長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)狡渌M織器官。(2)在干旱、高光照強(qiáng)度環(huán)境下，玉米的光合作用強(qiáng)度________(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機(jī)制及其調(diào)控分析，原因是____________________________________________________________________________________________________