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2026 山东 · 第21题

2026 山东必修1-第5章 细胞的能量供应和利用光合作用与呼吸作用●●●○○

题干

某细菌是严格厌氧的光合细菌,在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能。其光合作用与呼吸作用过程如图所示,其中①~④表示反应过程。 (1)与高等植物相比,该细菌特有的光反应产物有_______和_______。①和②属于光合作用的_______阶段。 (2)②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反,图中C3是_______(填物质名称),②的进行除C3外还需要的原料有_______和_______。 (3)①和③是合成C3的两个路径,在光线充足、乙酸含量高的环境中,该菌会优先通过③进行光合作用。从能量的角度推测,其原因是________________________________________________________。

答案

(1) (2) ①. 丙酮酸 ②. ATP ③. NADH (3)路径③合成有机物消耗的光能更少,能节省光反应固定的能量,且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中,能量利用效率更高。

解析

高等植物光反应以水为供氢体,产物是氧气、ATP、NADPH;该光合细菌以H2S为供氢体,分解产生S,还原剂是NADH而非NADPH,因此特有产物为S和NADH。①二氧化碳固定生成C3、②C3还原生成葡萄糖,均属于光合作用暗反应阶段发生的物质变化。 高等植物有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸;②过程是合成葡萄糖,和该过程完全相反,因此图中为三碳化合物是丙酮酸;暗反应还原过程需要光反应提供的能量载体ATP、还原剂NADH,所以②的进行除C3外还需要的原料有ATP、NADH。 路径①需要直接固定,要消耗更多光反应产生的ATP、NADH;乙酸是有机物,通过路径③合成无需大量消耗光能,节省光反应产生的能量,且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中,能量利用效率更高,因此乙酸充足时优先走③途径。