- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
（1）直接给细胞的主动运输提供能量的有机物的结构简式是______，根细胞形成它时所需能量来自______（填生理过程）．
（2）ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是______．
（3）右图为光合作用过程示意图．②③过程进行的场所分别是______、______．色素提取时滤纸条上距离滤液细线最远和最近的色素分别是______、______，能将四种色素分离开来的根本原因是______．
（4）在光合作用中，光反应能为暗反应提供______（填物质）．如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去图中的X，可以测出短时间内C5的含量变化是______．
（5）请写出光合作用的总反应式______．
正确答案
解：（1）直接给细胞的主动运输提供能量的有机物是ATP，其结构简式是A-P～P～P．根细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，形成ATP时所需能量来自呼吸作用．
（2）ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷，即腺嘌呤和核糖．
（3）据图可知，②③过程分别表示光反应阶段、暗反应阶段，其场所分别是类囊体、叶绿体基质．四种色素中溶解度最大的是胡萝卜素，最小的是叶绿素b，因此利用它们在层析液中溶解度区别将它们分离．
（4）在光合作用中，光反应能为暗反应提供ATP和[H]．图中的X表示CO2，如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去如图中的X，CO2含量减少，暗反应中用来固定CO2的C5减少，为消耗的C5增加．因此可以测出短时间内C5的含量变化是增加．
（5）光合作用的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O
故答案为：
（1）A-P～P～P 呼吸作用（细胞呼吸）
（2）腺苷
（3）类囊体 叶绿体基质 胡萝卜素 叶绿素b 各种色素在层析液中的溶解度不同
（4）ATP和[H]增加
（5）C6H12O6+6O2+6H2O
解析
解：（1）直接给细胞的主动运输提供能量的有机物是ATP，其结构简式是A-P～P～P．根细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，形成ATP时所需能量来自呼吸作用．
（2）ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷，即腺嘌呤和核糖．
（3）据图可知，②③过程分别表示光反应阶段、暗反应阶段，其场所分别是类囊体、叶绿体基质．四种色素中溶解度最大的是胡萝卜素，最小的是叶绿素b，因此利用它们在层析液中溶解度区别将它们分离．
（4）在光合作用中，光反应能为暗反应提供ATP和[H]．图中的X表示CO2，如果在各种条件都很适宜的情况下，突然除去如图中的X，CO2含量减少，暗反应中用来固定CO2的C5减少，为消耗的C5增加．因此可以测出短时间内C5的含量变化是增加．
（5）光合作用的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O
故答案为：
（1）A-P～P～P 呼吸作用（细胞呼吸）
（2）腺苷
（3）类囊体 叶绿体基质 胡萝卜素 叶绿素b 各种色素在层析液中的溶解度不同
（4）ATP和[H]增加
（5）C6H12O6+6O2+6H2O
（1）该图解所示的过程是光合作用的______阶段．
（2）C6H12O6中的氧来自于物质[______]______．
（3）物质①为______，C过程称为______．
（4）写出图示过程的能量变化______．
（5）写出光合作用的总反应式______．
正确答案
解：（1）该图解所示的过程主要包括CO2的固定和C3的还原，为光合作用的暗反应阶段．
（2）暗反应阶段CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖，故C6H12O6中的氧来自于物质[3]CO2．
（3）具体可知，物质①为[H]，C过程称为C3的还原．
（4）暗反应过程的能量变化为：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能．
（5）光合作用的总反应式为：6CO2+12H2O
故答案为：
（1）暗反应
（2）[3]CO2
（3）[H]C3的还原
（4）ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
（5）6CO2+12H2O
解析
解：（1）该图解所示的过程主要包括CO2的固定和C3的还原，为光合作用的暗反应阶段．
（2）暗反应阶段CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖，故C6H12O6中的氧来自于物质[3]CO2．
（3）具体可知，物质①为[H]，C过程称为C3的还原．
（4）暗反应过程的能量变化为：ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能．
（5）光合作用的总反应式为：6CO2+12H2O
故答案为：
（1）暗反应
（2）[3]CO2
（3）[H]C3的还原
（4）ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
（5）6CO2+12H2O
（1）该绿藻细胞的呼吸速率为______微摩尔/分．
（2）在图中乙处给予光照时，分析瞬间ATP的变化为______；在丙处添加CO2时，分析短时间内C5的变化为______．
（3）在图中乙处光照开始后，溶解氧浓度稍有增加，但稍后不再增加而稳定，其原因是由于环境中积累了较多的CO2，在光照开始时光合作用速率______呼吸作用速率，释放氧气；一段时间后随容器中CO2减少，光合作用速率降低，最后光合作用速率______呼吸作用速率，氧浓度不再增加．
（4）若在图中丁处给予光补偿点（此时光合速率等于呼吸速率）的光照，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的______；若在图中丁处加入使光反应停止的试剂，则正确表示溶解氧变化的曲线是a～g中的______；若在图2丁处给予适宜条件，使溶解氧的变化如图中的b，预计1小时后，实际产生的氧气量为______微摩尔．
正确答案
解：（1）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质，第二、三两阶段发生在线粒体中．在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．
（2）在图中乙处给予光照时，绿藻细胞中的色素吸收光能，并转化成化学能储存在ATP中，使ATP含量增加．在丙处添加CO2时，CO2与C5结合形成C3，导致短时间内C5的含量减少．
（3）因为是在密闭的容器内，限制光合作用速率的不只是光照强度还有二氧化碳，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；但一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加．
（4）如果丁处是光补偿点，则此时的呼吸作用强度与光合作用强度相同故氧气的量不会增加，应是曲线d．如果在丁处加入光反应停止剂，那么氧气的产生量会下降，根据第（2）问计算的呼吸速率应是曲线e．实际产生的氧气量应是净氧气量和呼吸作用消耗的氧气量，由图中的b可知每分钟的净氧气产生量是（290-260）/（12-9）=10，由第（2）问可知呼吸作用消耗的氧气量是每分钟2.5，故产生的氧气量是每分钟12.5，在1h内共产生12.5×60=750微摩尔．
故答案为：
（1）2.5
（2）增加 减少
（3）大于 等于
（4）d e 750
解析
解：（1）在光照开始之前，细胞只进行呼吸作用，呼吸作用第一阶段的场所为细胞质基质，第二、三两阶段发生在线粒体中．在0～4分细胞吸收的氧气的值=210-200=10微摩，因此该绿藻细胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．
（2）在图中乙处给予光照时，绿藻细胞中的色素吸收光能，并转化成化学能储存在ATP中，使ATP含量增加．在丙处添加CO2时，CO2与C5结合形成C3，导致短时间内C5的含量减少．
（3）因为是在密闭的容器内，限制光合作用速率的不只是光照强度还有二氧化碳，在光照开始时，光合作用速率大于呼吸作用速率，氧气释放，氧浓度稍有增加；但一段时间后，容器中CO2减少，光合作用速率下降，最后光合作用速率与呼吸作用速率相等，氧气不再释放，氧浓度不再增加．
（4）如果丁处是光补偿点，则此时的呼吸作用强度与光合作用强度相同故氧气的量不会增加，应是曲线d．如果在丁处加入光反应停止剂，那么氧气的产生量会下降，根据第（2）问计算的呼吸速率应是曲线e．实际产生的氧气量应是净氧气量和呼吸作用消耗的氧气量，由图中的b可知每分钟的净氧气产生量是（290-260）/（12-9）=10，由第（2）问可知呼吸作用消耗的氧气量是每分钟2.5，故产生的氧气量是每分钟12.5，在1h内共产生12.5×60=750微摩尔．
故答案为：
（1）2.5
（2）增加 减少
（3）大于 等于
（4）d e 750
（l）图中①阶段的进行离不开②阶段，这是因为②阶段为其提供了物质______〔填名称）
（2）图中c是______，其在叶绿体中的去向为______
（3）图中e在②阶段的______过程中起作用，其来源于______（填字母）的分解．
（4）f被吸收后，不能直接被e作用，须首先与______结合，之后形成某种物质，该物质经过一系列变化后形成______（填名称）
（5）如果光照强度减弱，光合作用仍然能够进行，则之后C3含量的变化趋势是______．
正确答案
解：（l）据图分析，①是光反应阶段，②是暗反应阶段，②暗反应阶段为①光反应阶段提供ADP和Pi．
（2）图中c是ATP，是在叶绿体的基粒上的类囊体上合成后运输到叶绿体基质．
（3）图中的e是[H]，参与暗反应的三碳化合物的还原过程，[H]来自于水a的光解．
（4）f是二氧化碳，吸收后，不能直接被e[H]作用，须首先与C5结合形成C3，该物质经过一系列变化后形成糖类和C5．
（5）光照强度减弱，[H]和ATP的生成减少，三碳化合物的还原减慢，短时间内三碳化合物的来源不变，含量上升，之后光照减弱会抑制暗反应的进行，三碳化合物的含量最终趋于相对的稳定．
故答案为：
（1）ADP和Pi
（2）ATP 基粒到基质
（3）C3的还原 a
（4）C5 糖类和C5
（5）先升再降，之后趋于相对的稳定
解析
解：（l）据图分析，①是光反应阶段，②是暗反应阶段，②暗反应阶段为①光反应阶段提供ADP和Pi．
（2）图中c是ATP，是在叶绿体的基粒上的类囊体上合成后运输到叶绿体基质．
（3）图中的e是[H]，参与暗反应的三碳化合物的还原过程，[H]来自于水a的光解．
（4）f是二氧化碳，吸收后，不能直接被e[H]作用，须首先与C5结合形成C3，该物质经过一系列变化后形成糖类和C5．
（5）光照强度减弱，[H]和ATP的生成减少，三碳化合物的还原减慢，短时间内三碳化合物的来源不变，含量上升，之后光照减弱会抑制暗反应的进行，三碳化合物的含量最终趋于相对的稳定．
故答案为：
（1）ADP和Pi
（2）ATP 基粒到基质
（3）C3的还原 a
（4）C5 糖类和C5
（5）先升再降，之后趋于相对的稳定
植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响（如图）．下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、a、b两点的二氧化碳浓度相同，光照强度a点大于b点，光反应强度大于b点，NADPH的合成速率大于b点，A正确；
B、b点和c点的光照强度相同，光反应强度相同，但c点光合速率大于b点，说明CO2浓度大于大气中的二氧化碳浓度，故c点暗反应强度大于b点，RUBP的再生速率大于b点，B正确；
C、b点和c点的光照强度相同，光反应强度相同，但c点光合速率大于b点，说明CO2浓度大于大气中的二氧化碳浓度，C正确；
D、a点时的光照强度下，光合速率最大，为光饱和点，但全日照的光照度，根据题意无法判断，D错误．
故选：D．
①光合作用需要CO2；
②光合作用制造淀粉；
③光合作用需要叶绿体；
④光合作用放出氧气；
⑤光合作用需要光．
正确答案
解析
解：实验现象：被黑纸片遮盖的部分没有变蓝色，见光部分变成蓝色．
现象分析：
（1）见光部分可以进行光合作用，产生淀粉遇碘变蓝色．
（2）一个叶片不同处理是为了设置对照．此实验中的变量是光照．
实验结论：绿叶在光下制造淀粉；光合作用需要光．
故选：D
下列关于叶绿体和光合作用的描述中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、叶绿体中含有多种黄色、橙色和红色的色素，合称类胡萝卜素，A正确；
B、类囊体是由光合膜形成的蝶状的口袋，所有的类囊体连成一体，B正确；
C、光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用光反应阶段产生的ATP，C错误；
D、三碳糖是碳反应的产物，大部分运至叶绿体外合成蔗糖，D正确．
故选：C．
某生物兴趣小组以田间栽培的小麦为实验材料开展了小麦叶片真正光合速率和呼吸速率（单位：μmol•M-2•S-1）的日变化关系的研究，实验结果如图一所示．图二装置的反应杯的溶液中加入红花菜豆叶片及适量NaHCO3溶液（可提供CO2），并连接氧传感器，氧传感器的另一端与计算机连接，以监测瓶中O2浓度的变化．请分析回答下列问题．
（1）图一中小麦叶片细胞呼吸最强出现在______（时刻）；光合作用最强出现在______（时刻）．
（2）从图一看出，小麦光合作用和细胞呼吸在13：00均表现为“午休”现象，此时比11：00小麦叶片细胞中叶绿体内RuBP相对含量______（不变、上升、下降）．
（3）如果仅将图一中纵坐标改为植物光合作用产生及细胞呼吸吸收O2的速率，假定全部植物进行需氧呼吸，则释放O2的速率最快出现在______（时刻），其速率为______．
（4）该研究组获得了红花菜豆的叶黄素缺失突变体．从叶黄素缺失突变体叶片中提取色素，用纸层析法分离色素，色素层析条带分离结果最可能是______（从图三中选择标号）．
（5）为了研究红花菜豆的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，请帮助研究小组补充设计如下
实验，并分析结果：
①取甲、乙两组如图二装置，反应杯的溶液中分别加入______叶片．
②甲、乙两组用______照射．
③一段时间内，通过计算机记录并比较甲、乙两组______的变化情况．
④实验结果：甲乙两组无明显差异．原因是______．
正确答案
解：（1）分析图一，植物的光合作用最强出现在9：00，呼吸作用最强出现在11：00．
（2）小麦光合作用和细胞呼吸在13：00均表现为“午休”现象，是因为此时光照强度强，温度高，植物的气孔关闭，二氧化碳的吸收减少，导致二氧化碳的固定减少，从而叶片中的RUBP含量上升．
（3）将图一中纵坐标改为植物光合作用产生及细胞呼吸吸收O2的速率，假定全部植物进行需氧呼吸，则释放O2的速率最快出现在9：00，速率为20-5=1515μmol．M-2．S-1
（4）从叶黄素缺失突变体叶片中提取色素，用纸层析法分离色素，色素层析条带分离结果最可能是B，因为叶黄素缺失，所以在色素分离时，色素带中缺少叶黄素．
（5）①研究红花菜豆的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，为了控制自变量，需要选择的实验材料是等量叶黄素缺失突变体和正常植株．
②甲乙两组必须使用相同的光源照射．
③光合速率的强弱可以通过观察氧气的产生量来观察．
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显，所以甲乙两组的结果无明显差异．
故答案为：
（1）11：00 9：00
（2）上升 （3）9：00 15μmol．M-2．S-1（4）B
（5）①等量叶黄素缺失突变体和正常植株（“等量”没有不得分）
②相同强度的红光光源（“相同”没有不得分）③氧气浓度
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显
解析
解：（1）分析图一，植物的光合作用最强出现在9：00，呼吸作用最强出现在11：00．
（2）小麦光合作用和细胞呼吸在13：00均表现为“午休”现象，是因为此时光照强度强，温度高，植物的气孔关闭，二氧化碳的吸收减少，导致二氧化碳的固定减少，从而叶片中的RUBP含量上升．
（3）将图一中纵坐标改为植物光合作用产生及细胞呼吸吸收O2的速率，假定全部植物进行需氧呼吸，则释放O2的速率最快出现在9：00，速率为20-5=1515μmol．M-2．S-1
（4）从叶黄素缺失突变体叶片中提取色素，用纸层析法分离色素，色素层析条带分离结果最可能是B，因为叶黄素缺失，所以在色素分离时，色素带中缺少叶黄素．
（5）①研究红花菜豆的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，为了控制自变量，需要选择的实验材料是等量叶黄素缺失突变体和正常植株．
②甲乙两组必须使用相同的光源照射．
③光合速率的强弱可以通过观察氧气的产生量来观察．
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显，所以甲乙两组的结果无明显差异．
故答案为：
（1）11：00 9：00
（2）上升 （3）9：00 15μmol．M-2．S-1（4）B
（5）①等量叶黄素缺失突变体和正常植株（“等量”没有不得分）
②相同强度的红光光源（“相同”没有不得分）③氧气浓度
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显
正确答案
解析
解：A、H2O→H++O2发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜，A错误；
B、ADP→ATP发生在光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜，B错误；
C、图示的反应是光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜，C正确；
D、光能转化成活跃的化学能发生在光反应阶段，场所是类囊体薄膜中，D错误．
故选：C．
植物绿色叶片吸收空气中的二氧化碳，利用光能，在水的参与下合成糖类物质，并释放出氧气．这一过程包括（ ）
正确答案
解析
解：A、呼吸作用不能利用二氧化碳、不能利用光能、不能释放氧气，只能释放二氧化碳，A错误；
B、发酵作用属一般指无氧呼吸，不能利用光能、不能合成糖类，B错误；
C、光反应阶段可以产生氧气：2H2O
D、暗反应阶段能够利用二氧化碳合成糖类，D正确．
故选：CD．
扫码查看完整答案与解析