光合作用影响因素的综合分析是必考内容。主要考查学生对不同的外界因素对光合作用和细胞呼吸的综合作用的掌握和理解,考查考生理解光合作用和细胞呼吸的要点,把握知识间的内在联系,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
【知识梳理】一、光系统及电子传递
一、光系统及电子传递
(1)光系统Ⅱ(PSⅡ)进行水的光解,产生 和 和自由电子( ),光系统Ⅰ(PSⅠ)主要是介导 的产生。
(2)电子(e-)经过电子传递链:质体醌(PQ)→细胞色素b6f复合体(Cytb6f)→质体蓝素(PC)→光系统Ⅰ(PSⅠ)→铁氧还蛋白(Fd)→NADPH。
(3)据图分析,为建立质子(H+)浓度(电化学)梯度,与之有关的过程有?
(4)类囊体膜对质子是高度不通透的,因此,类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出,而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。
1、(2023·湖北卷·T8)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体,PSⅡ光复合体含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究发现,PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ,通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是
A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降,PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B.Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,不利于对光能的捕获
D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
2、(2021·重庆·高考真题)类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是
A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜
B.NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH
C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D.电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节
3、2023·山东卷·T21)当植物吸收的光能过多时,过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散,减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能:①修复损伤的PSⅡ;②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验,结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同,且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
(1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有 (答出2个因素即可)。
(2)根据本实验, (填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱,理由是 。
(3)据图分析,与野生型相比,强光照射下突变体中流向光合作用的能量 (填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型,根据本实验推测,原因是 。
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