- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
绿萝属于半阴生蔓藤植物，喜湿润环境｡科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况，结果如图甲所示，请分析回答：
（1）限制图甲中a-b段叶片净光合速率的主要环境因素是______，图甲中c-d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是______（增加/减少），净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是叶片气孔关，______吸收减少｡
（2）图甲中f点时叶肉细胞内合成[H]的场所有______｡
（3）科研人员将一批长势相同的绿萝幼苗随机分成四组，分别进行以下实验：
第1组在遮荫条件下培育90天；
第2组在较强光照条件下培育90天；
第3组在较强光照条件下培育60天后移到室内继续培养30天；
第4组在较强光照条件下培育30天后移到室内继续培养60天｡
实验数据如图乙所示，请据图分析回答：
①与第1组处理得到的绿萝植株相比，第2组处理得到的绿萝植株出现的明显差异是叶片颜色______（选填“深”或“浅”），主枝条数______（选填“多”或“少”）．
②若绿萝因较强光照叶片绿色变浅，需适当______处理后培养一段时间恢复其绿色．
③实验数据表明，要得到主枝条数多且叶色正常的绿萝植株，应采用上述第几组的培育方法？______．
正确答案
解：（1）图甲中a-b段由于阴天，光强弱和温度低导致光合速率低，故叶片净光合速率低．图甲中c-d对应时段，曲线与横轴围成的上方的面积大于下方的面积，故有机物总量增加．晴天接近中午时分，由于光强大、温度高，蒸腾作用强，为避免失水过多，中午大部分气孔关闭，导致供应给光合作用的二氧化碳浓度下降，光合速率下降．
（2）图甲中f点时叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸，故内合成[H]的场所有叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质．
（3）①读图乙知与第1组处理得到的绿萝植株比，第2组处理得到的绿萝植株叶肉细胞的叶绿素含量减少，叶片绿色较浅而主枝条数增加．
②由第3组与第4组的对照知绿萝叶片内的叶绿素含量增加与遮阴培养有关，因此因较强光照叶片绿色变浅，恢复其绿色的培育方法是在适当遮荫的条件下培养一段时间．
③图乙中第四组得到主枝条数多且叶色正常的绿萝植株．
故答案为：
（1）光照强度和温度 增加 二氧化碳
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）①浅 多 ②遮阴（遮光照） ③第4组
解析
解：（1）图甲中a-b段由于阴天，光强弱和温度低导致光合速率低，故叶片净光合速率低．图甲中c-d对应时段，曲线与横轴围成的上方的面积大于下方的面积，故有机物总量增加．晴天接近中午时分，由于光强大、温度高，蒸腾作用强，为避免失水过多，中午大部分气孔关闭，导致供应给光合作用的二氧化碳浓度下降，光合速率下降．
（2）图甲中f点时叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸，故内合成[H]的场所有叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质．
（3）①读图乙知与第1组处理得到的绿萝植株比，第2组处理得到的绿萝植株叶肉细胞的叶绿素含量减少，叶片绿色较浅而主枝条数增加．
②由第3组与第4组的对照知绿萝叶片内的叶绿素含量增加与遮阴培养有关，因此因较强光照叶片绿色变浅，恢复其绿色的培育方法是在适当遮荫的条件下培养一段时间．
③图乙中第四组得到主枝条数多且叶色正常的绿萝植株．
故答案为：
（1）光照强度和温度 增加 二氧化碳
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）①浅 多 ②遮阴（遮光照） ③第4组
正确答案
解析
解：A、①中水参与有氧呼吸第二阶段的反应，而水产生于有氧呼吸第三阶段；要测定叶片的呼吸强度一定要将装置放在黑暗处，避免光合作用的干扰，A正确；
B、③是光合作用的暗反应阶段，在叶绿体的基质中进行，有光无光都可以进行，B错误；
C、②中产生的O2用于①的第三阶段，生成水，释放出大量能量，C错误；
D、X代表ATP，在叶绿体中的移动方向为从叶绿体囊状结构移向叶绿体基质，用于暗反应，D错误．
故选：A．
如图表示高等植物光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，其中1～7表示生理过程的某一阶段，A～G表示生理过程中相关物质，请据图回答：
（1）写出下列物质或生理过程的名称：E______，G______，6______．
（2）细胞中发生1过程的部位是______，其上分布着与光合作用有关的物质有______．
（3）上述过程可以产生ATP的有______（填序号），可以表示[H]的物质有______（填字母）．
（4）ATP在叶绿体的移动方向是______．
（5）写出3、4、5过程的总反应式______．
正确答案
解：（1）根据图形可知：E是H2O，G是O2，6是CO2（二氧化碳）固定．
（2）1光反应的场所是类囊体薄膜；其上分布着与光合作用有关的物质有色素和酶．
（3）上述过程可以产生ATP的有1（光反应）、3（有氧呼吸第一阶段）、4（有氧呼吸第二阶段）、5（有氧呼吸第三阶段）；可以表示[H]的物质有 BDF．
（4）7过程可产生合成A（ATP）的原料是ADP和Pi，ATP消耗是在暗反应的场所叶绿体基质，产生的ATP的场所是类囊体薄膜，所以ATP在叶绿体的移动方向是从叶绿体类囊体的薄膜向叶绿体基质．
（5）有氧呼吸的反应方程式为：
故答案为：
（1）H2O O2 CO2固定
（2）叶绿体类囊体的薄膜 色素和酶
（3）1、3、4、5 BDF
（4）从叶绿体类囊体的薄膜向叶绿体基质
（5）
解析
解：（1）根据图形可知：E是H2O，G是O2，6是CO2（二氧化碳）固定．
（2）1光反应的场所是类囊体薄膜；其上分布着与光合作用有关的物质有色素和酶．
（3）上述过程可以产生ATP的有1（光反应）、3（有氧呼吸第一阶段）、4（有氧呼吸第二阶段）、5（有氧呼吸第三阶段）；可以表示[H]的物质有 BDF．
（4）7过程可产生合成A（ATP）的原料是ADP和Pi，ATP消耗是在暗反应的场所叶绿体基质，产生的ATP的场所是类囊体薄膜，所以ATP在叶绿体的移动方向是从叶绿体类囊体的薄膜向叶绿体基质．
（5）有氧呼吸的反应方程式为：
故答案为：
（1）H2O O2 CO2固定
（2）叶绿体类囊体的薄膜 色素和酶
（3）1、3、4、5 BDF
（4）从叶绿体类囊体的薄膜向叶绿体基质
（5）
光合作用过程中，暗反应所发生的能量变化是（ ）
正确答案
解析
解：（1）光能被绿色植物吸收以后，转变成电能，电能在转变成化学能储存在[H]和ATP中，储存在[H]和ATP中的是活跃的化学能；
（2）暗反应过程中，[H]和ATP中活跃的化学能转变成（CH2O）中稳定的化学能．
故选：B．
正确答案
解析
解：A、早上有光照后，光反应产生的ATP和[H]增多，C3被还原而减少，C5则增多，傍晚光照减弱，光反应产生的ATP和[H]减少，C3增多，C5则减少．所以m表示C3，n表示C5，CO2的固定不需要ATP，A错误；
B、在5～9时，光合作用的最大限制因子是光照而不是温度，11～15时最大的限制因子不是光照，B错误；
CD、16～20时气温降低，气孔开放，CO2增多，固定CO2消耗的C5增多，余的C5减少，生成的C3增多；光照减弱，ATP、[H]生成减少，C3还原量减少，再次产生的C5减少．因此故C3增多，C5减少，C正确；D错误．
故选：C．
如图表示某高等植物体内的生理过程，有关分析错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生理过程Ⅱ表示暗反应发生在叶绿体基质中，Ⅲ中的第一阶段发生在细胞质基质中，A错误；
B、阶段Ⅰ即光反应阶段生成ATP、NADPH和氧气，其中NADPH能为阶段Ⅱ提供能量和电子，B正确；
C、由于1分子二氧化碳中只含1个C，而1分子三碳糖中只含3个C，所以形成一分子三碳糖，需要进行3次卡尔文循环，C正确；
D、过程④表示无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质中，D正确．
故选：A．
正确答案
解析
解：当某植物所处环境温度为25℃（该植物光合作用的最适温度）时，其光合作用强度随光照强度的变化如图中曲线a所示，此时已经是最适温度，升高或降低温度都会使光合速率下降，但是b曲线表示的光合速率高于a曲线，此时的原因可能是m点时增加了二氧化碳的浓度．
故选：B．
在密闭容器内，受光照等环境因素的影响，某植物净光合速率的变化如图所示．请回答下列问题（不考虑O2浓度变化对呼吸速率的影响）：
（1）t0→t1，密闭容器内CO2浓度将______（填“增加”、“不变”或“减少”）．
（2）在t2时，叶肉细胞内合成ATP的场所有______．
（3）t3→t4，净光合速率下降的主要环境因素是______．
（4）在t4后的短时间内，叶绿体中ATP含量将______（填“增加”、“不变”或“减少”）．
（5）t5→t6，限制光合作用的主要环境因素是______．
正确答案
解：（1）t0→t1，处于黑暗环境中，植物只进行呼吸作用，故密闭容器内CO2浓度将增加．
（2）在t2时，叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用，故合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）在t4时持续充入C02，净光合速率加快．因此t3→t4，净光合速率下降的主要环境因素是C02浓度．
（4）在t4后的短时间内，突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成的C3增加，C3还原时消耗的ATP增加，故叶绿体中ATP含量将减少．
（5）在t6时，适当升高温度，净光合速率加快．因此t5→t6，限制光合作用的主要环境因素是温度．
故答案为：
（1）增加
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）C02浓度
（4）减少
（5）温度
解析
解：（1）t0→t1，处于黑暗环境中，植物只进行呼吸作用，故密闭容器内CO2浓度将增加．
（2）在t2时，叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用，故合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）在t4时持续充入C02，净光合速率加快．因此t3→t4，净光合速率下降的主要环境因素是C02浓度．
（4）在t4后的短时间内，突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成的C3增加，C3还原时消耗的ATP增加，故叶绿体中ATP含量将减少．
（5）在t6时，适当升高温度，净光合速率加快．因此t5→t6，限制光合作用的主要环境因素是温度．
故答案为：
（1）增加
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体
（3）C02浓度
（4）减少
（5）温度
图甲所示伊乐藻的生物量、光照强度和伊乐藻产氧量三者间的关系；图乙所示伊乐藻的生物量、pH和伊乐藻净产氧量三者间的关系．上述实验中的水采自无污染自然水体，水温适宜．下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、伊乐藻（Elodea）是一种沉水高等植物，能进行光合作用，在类囊体的薄膜上发生光反应，物质变化是水的光解产生氧气、合成ATP．故A错误．
B、图甲中光照强度为6×l0000lx 时，适当提高 生物量可能提高产氧量．故B错误．
C、图乙中 pH 为10时，三组伊乐藻在自然条件下产净氧量都为0，说明光合作用产生氧气量等于呼吸作用消耗氧气量，净光合作用为0，则三组伊乐藻均不能正常生．故C正确．
D、图乙中随 pH 增大，光合作用有关的酶活性先升高后降低甚至失活．碳反应中三碳酸合成速率先减慢后加快最后减慢和 RuBP 的合成速率先加快后减慢．故D错误．
故选C．
（1）a值为______．
（2）光照强度为n lx时的呼级作用强度______黑暗时的呼吸作用强度（填“＜”“＞”或“=”），引起这种差异的因素是______．
（3）在光照强度为n lx的条件下放置4h，然后移入黑暗中______h后，有机物净积累量为零．
（4）设光合作用总反应式为：6CO2十12H2O→C6H12O6十6H2O+6O2（条件：光和叶绿体），在p lx光照下1h内实际合成C6H12O6的量为60mg，则在此段时间内呼吸作用释放CO2的平均速率为______mg/h．
正确答案
解：（1）根据题干所给出的在不同光照条件下，绿色植物吸收的CO2净增量为36mg/h为定值，再结合图形可分析得a值为子函数y=ax+b的斜率（定值）．代入x=10，Y=44，b=36（定值），得a=0.8．
（2）有（1）可知，这条直线的子函数表达式为：y=0.8x+36，依据子函数表达式可求出n lx光照条件下的呼吸速率=（54-36）÷0.8=22.5mg/h，此时呼吸速率明显大于黑暗时的呼吸作用强度，引起这种差异的因素是温度．
（3）nlx的光照条件下放置4h的CO2吸收量=54×4mg，而CO2释放量=22.5×4mg，故有关系式（54-22.5）×4=20×t成立，解得：t=6.3．
（4）根据方程式得出等量关系为：
6CO2 →C6H12O6
44×6 180
X 60mg
求得：X=88mg，此时呼吸速率=（88-36）/0.8=65mg/h．
故答案为：
（1）0.8
（2）＞温度
（3）6.3（h）
（4）65
解析
解：（1）根据题干所给出的在不同光照条件下，绿色植物吸收的CO2净增量为36mg/h为定值，再结合图形可分析得a值为子函数y=ax+b的斜率（定值）．代入x=10，Y=44，b=36（定值），得a=0.8．
（2）有（1）可知，这条直线的子函数表达式为：y=0.8x+36，依据子函数表达式可求出n lx光照条件下的呼吸速率=（54-36）÷0.8=22.5mg/h，此时呼吸速率明显大于黑暗时的呼吸作用强度，引起这种差异的因素是温度．
（3）nlx的光照条件下放置4h的CO2吸收量=54×4mg，而CO2释放量=22.5×4mg，故有关系式（54-22.5）×4=20×t成立，解得：t=6.3．
（4）根据方程式得出等量关系为：
6CO2 →C6H12O6
44×6 180
X 60mg
求得：X=88mg，此时呼吸速率=（88-36）/0.8=65mg/h．
故答案为：
（1）0.8
（2）＞温度
（3）6.3（h）
（4）65
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