必修1 第二单元 素养加强课2　光呼吸，C3、C4植物和CAM植物（课件 学案，共2份）2026届高考生物学（通用版）一轮复习

(课件网) 素养加强课2　光呼吸，C3、C4植物和CAM植物 必修1　分子与细胞 第二单元　细胞代谢 1．光呼吸的实质 (1)是所有进行光合作用的细胞在光照、高O2低CO2情况下发生的一个生化过程。 (2)是光合作用一个损耗能量的副反应。 (3)此过程中消耗O2，生成CO2。 提升点1　光呼吸 2．光呼吸过程图解 3．光呼吸与一般有氧呼吸的比较 比较项目 光呼吸 一般有氧呼吸 与光的关系 只在光下进行 光下、黑暗中都可进行 反应条件 光照、高O2低CO2环境 氧气充足环境 底物 乙醇酸和O2 通常是葡萄糖、H2O和O2 产物 CO2 CO2和水 发生部位 叶绿体、线粒体 细胞质基质、线粒体 4．光呼吸产生的原因 (1)内因：Rubisco是一种兼性酶，具有催化羧化反应(C5＋CO2→2C3)和加氧反应(C5＋O2→C3＋C2)两种功能。 (2)外因：高O2环境下，光呼吸会明显加强，而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。 (2024·黑、吉、辽卷)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1： 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 (1)反应①是_____过程。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是_____和_____。 CO2的固定 细胞质基质 线粒体基质 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自_____和_____(填生理过程)。7～10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是_____。 光呼吸 呼吸作用 7～10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程 据图3中的数据_____(填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率，理由_____。 不能 速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生CO2的速率，不能计算株系1的总光合速率 总光合速率＝净光合速率＋光呼吸速率＋细胞呼吸 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是_____。 与株系2和WT相比，转基因株系1的净光合速 率最大 [解析]　(1)在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和NADH，合成少量ATP，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。 (3)由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生CO2，因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。7～10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程，因此与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合速率＝净光合速率＋光呼吸速率＋细胞呼吸速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生CO2的速率，不能计算株系1的总光合速率。(4)由图2、图3可知，与株系2和WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。 1．C3植物和C4植物 (1)C3植物和C4植物的含义 根据光合作用碳元素同化的最初光合产物(三碳化合物、四碳化合物)的不同，把高等植物分成C3、C4植物两类，常见的C4植物 ... ...