- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
如图表示某高等植物光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、2暗反应过程消耗的ATP只能来自过程1光反应产生的ATP，A错误；
B、1、2过程在叶绿体中，3过程在细胞质基质，4、5过程在线粒体中，B错误；
C、1光反应过程产生的NADPH参与2暗反应过程，3呼吸作用第一阶段和4有氧呼吸第二阶段过程产生的[H]与氧结合产生水，C正确；
D、光合作用的场所是叶绿体，叶绿体主要在叶肉细胞中，故主要是叶肉细胞中能进行光合作用1、2过程，高等植物所有的细胞都可以进行有氧呼吸3、4、5过程，D错误．
故选：C．
对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产．下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题．
（1）由甲图可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是______（写出两种），甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______．
（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示．C～F段，叶绿体内ADP含量最高的地方是______，叶绿体内O2的含量将______，一昼夜内植株是否显示生长现象？并说明理由______．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意______．
（3））将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）．则b-a所代表的是______
（4）装置丁（如图）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响．根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是______，而自变量可以是______；无关变量有______（写出两种）．
正确答案
解：（1）分析曲线甲，种植密度增大，植株之间互相阻挡，导致光照不足，二氧化碳的供应减少，所以Q点与P点相比，限制因素主要是光照和二氧化碳浓度，由甲图曲线可以看出，为了提高产量，农业生产上应该采取合理密植的方法．
（2）CF段，植物的光合作用大于呼吸作用，ATP用于暗反应三碳化合物的还原，产生ADP，场所是叶绿体基质，所以叶绿体基质中的ADP含量最高．叶绿体内的氧气含量逐渐升高，一昼夜中大棚内的二氧化碳浓度低于最初状态，所以植物体内有机物有积累，植株表现为生长现象．乙图提示我们在密闭大棚内种植作物是需要注意经常补充二氧化碳．
（3）左侧遮光，只能进行呼吸作用，右侧有光照，可以进行光合作用，b-a表示的是12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．
（4）实验的因变量是随着自变量的改变而改变的变量，本实验的自变量是光照强度，因变量是单位时间内上浮叶片的数量，无关变量是温度、清水的量和二氧化碳的浓度等．
故答案为：
（1）光照、CO2浓度 合理密植
（2）叶绿体基质 逐渐升高 生长．因为一昼夜内大棚内的CO2浓度有所下降，说明光合产生的有机物有积累 经常补充CO2
（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
（4）单位时间上浮叶片的数量 光照强度（台灯与烧杯的距离） 温度、清水的量、CO2的含量等
解析
解：（1）分析曲线甲，种植密度增大，植株之间互相阻挡，导致光照不足，二氧化碳的供应减少，所以Q点与P点相比，限制因素主要是光照和二氧化碳浓度，由甲图曲线可以看出，为了提高产量，农业生产上应该采取合理密植的方法．
（2）CF段，植物的光合作用大于呼吸作用，ATP用于暗反应三碳化合物的还原，产生ADP，场所是叶绿体基质，所以叶绿体基质中的ADP含量最高．叶绿体内的氧气含量逐渐升高，一昼夜中大棚内的二氧化碳浓度低于最初状态，所以植物体内有机物有积累，植株表现为生长现象．乙图提示我们在密闭大棚内种植作物是需要注意经常补充二氧化碳．
（3）左侧遮光，只能进行呼吸作用，右侧有光照，可以进行光合作用，b-a表示的是12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．
（4）实验的因变量是随着自变量的改变而改变的变量，本实验的自变量是光照强度，因变量是单位时间内上浮叶片的数量，无关变量是温度、清水的量和二氧化碳的浓度等．
故答案为：
（1）光照、CO2浓度 合理密植
（2）叶绿体基质 逐渐升高 生长．因为一昼夜内大棚内的CO2浓度有所下降，说明光合产生的有机物有积累 经常补充CO2
（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
（4）单位时间上浮叶片的数量 光照强度（台灯与烧杯的距离） 温度、清水的量、CO2的含量等
如图一为植物新陈代谢的过程示意图，图二表示春末晴天某大棚蔬菜在不同条件下的表观光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差），假设塑料大棚外环境条件相同，植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同．请分析回答下列问题．
（1）在图一的叶绿体中，ADP的转移情况是______（填序号：A：叶绿体基质→类囊体薄膜 B：类囊体薄膜→叶绿体基质）；与乳酸菌的发酵相比，图中呼吸过程有的步骤是______（填数字）；若植物体在含C18O2的环境中生长，一段时间后，植物体周围空气中有没有可能出现18O2？______，请用文字或图解简要说明．______
（2）图二曲线丙中，A点植株细胞内能生成ATP的场所有______．曲线乙的峰值低于曲线甲，主要原因是光合作用过程中______阶段较慢．
（3）图二中，C点与B点比，叶绿体内RuBP相对含量较______（高 低）；A、C、D三点，植物总累积有机物最多的是______．
正确答案
A
②③
有可能
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
光反应
低
D
解析
解：（1）在叶绿体中，吸收光能的色素分布在类囊体膜上，类囊体膜是光反应的场所，其上除了进行水的光解外，还会合成ATP，用于叶绿体基质中的暗反应，所以在叶绿体中，ADP从叶绿体基质转移到类囊体薄膜上．乳酸菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，而有氧呼吸和无氧呼吸只有第一阶段相同，因此乳酸菌不存在有氧呼吸的第二、三阶段，即图中的②③．C18O2是光合作用暗反应的原料，其中的氧可转移到水中，水再参与光合作用的光反应，其中的氧再转移到氧气中，即
（2）图二曲线丙中，A点的净光合速率（净光合速率=真光合速率-呼吸速率）大于0，说明此时绿色植物细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此能生成ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体．曲线乙是在全天盖膜的条件下测得的，而曲线甲是在全天不盖膜的条件下测定的，即乙的光照弱于甲，而光照直接影响的是光反应阶段，因此曲线乙的峰值低于曲线甲的主要原因是光合作用过程中光反应阶段较慢．
（3）图二中，C点的光合速率大于B点，说明C点固定的二氧化碳较多，因此其叶绿体内RuBP（C5）相对含量较低；A、C、D三点的净光合速率均大于0，说明A点～D点植物一直在积累有机物，因此植物总累积有机物最多的是D点．
故答案为：
（1）A ②③有可能
（2）细胞溶胶、线粒体、叶绿体 光反应
（3）低 D
夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于夜间植物只进行呼吸作用，所以在白天光照强度大于a，但积累的有机物不够夜间消耗，则甲植株就不能正常生长，A错误；
B、c点出现的原因可能是气孔部分关闭导致叶内CO2浓度降低造成的，B错误；
C、图示曲线的b～c段下降的主要原因是气孔部分关闭导致叶内CO2浓度降低，d～e段下降的原因是光照强度减弱，光反应产生[H]和ATP的速率减慢，这两段下降的原因不相同，C正确；
D、乙植株在18点时光合作用吸收CO2的速率和呼吸作用释放CO2的速率相等，说明叶绿体仍能再利用CO2，D错误．
故选：C．
（1）a-d四个生理过程中，人体不能进行的过程除a外，还包括______，原因是缺乏______．硝化细菌将CO2转化为C2H12O2时，所利用的能量来自______．
（2）水稻叶肉细胞内，a过程中H2O→O2的部位是叶绿体中的______．酵母菌产生CO2的场所是______．
（3）c过程发生的场所是______，在动物体内不能发生的生理过程是______．
（4）请填写检测酵母菌呼吸产物时所用试剂和颜色反应比较表：
正确答案
b
相关的酶
NH3等氧化释放出的化学能
类囊体薄膜
细胞质基质、线粒体
细胞质基质和线粒体
b
混浊
由蓝变绿再变黄
灰绿色
解析
解：（1）a～d四个生理过程中，人体不能进行的过程包括a和b，原因是缺乏相关的酶，硝化细菌将CO2转化为C6H12O6时，利用的能量来自NH3等氧化释放出来的化学能．
（2）水稻叶肉细胞内，a过程中H2O→O2的部位是叶绿体中的类囊体薄膜．酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸．酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，场所是细胞质基质；酵母菌进行有氧呼吸，产生水和二氧化碳，产生二氧化碳的场所是线粒体．
（3）c有氧呼吸过程发生的场所是细胞质基质和线粒体，在动物体内不能发生的生理过程是b产酒精的无氧呼吸．
（4）二氧化碳能够使澄清石灰水变混浊，检测二氧化碳除了澄清石灰水以外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液，溴麝香草酚蓝溶液是一种指示剂，CO2能使其由蓝变绿再变黄；检测酒精可用重铬酸钾溶液，在酸性条件下雨酒精反应形成灰绿色．
故答案为：
（1）b 相关的酶 NH3等氧化释放出的化学能
（2）类囊体薄膜 细胞质基质、线粒体
（3）细胞质基质和线粒体 b
（4）混浊 由蓝变绿再变黄 灰绿色
光合作用光反应阶段中直接利用光能的物质是（ ）
正确答案
解析
解：光合作用的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O
b．ATP的生成：ADP+Pi
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2 +C5
b．三碳化合物的还原：2C3 
因此，光合作用光反应阶段中直接利用光能的物质是分布在叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素．
故选：B．
将玉米体内控制合成某种酶A的基因导入水稻体内后，测得在适宜温度下，光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及净光合速率的影响结果如下图所示．（气孔导度越大，气孔开放程度越高）
（1）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C5结合而被固定为______，固定产物的还原还可以为光反应提供______以保证光反应持续进行．
（2）光照强度为0-8×102μmol•m-2•s-1时，影响原种水稻和转基因水稻的光合速率的环境因素主要是______．与原种水稻相比，转基因水稻更加适合种植在______环境中．
（3）分析图中信息，酶A所起的作用最可能是促进______反应（填“光”或者“暗”）阶段从而提高光合作用速率．
（4）经检测，转基因水稻与原种水稻相比，呼吸速率并未改变，在该适宜温度下，光照强度为12×102μmol•m-2•s-1时，转基因水稻的光合速率约为______μmol•m-2•s-1．
（5）转基因水稻的培育需要借助的三种工具分别是______、DNA连接酶和______．
正确答案
解：（1）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C5结合而被固定为C3，固定产物的还原还可以为光反应提供ADP和Pi以保证光反应持续进行．
（2）分析题图曲线可知，当光照强度低于8×102μmol•m-2•s-1时，随光照强度增加，气孔导度和光合作用速率增强，说明影响光合作用的因素主要是光照强度．与原种水稻相比，转基因水稻在较强光照下光合速率却更强，说明转基因水稻更能适应光照充足（强光）照环境．
（3）分析图中信息，酶A所起的作用最可能是促进暗反应阶段从而提高光合作用速率．
（4）由图分析可知植物的呼吸作用强度是5μmol•m-2•s-1，而光照强度为12×102μmol•m-2•s-1时，转基因水稻的净光合速率约为30μmol•m-2•s-1，所以转基因水稻的光合速率约为35μmol•m-2•s-1．
（5）转基因水稻的培育需要借助的三种工具分别是限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶和运载体．
故答案为：
（1）C3 ADP和Pi（缺一不得分）
（2）光照强度 光照充足（强光）
（3）暗
（4）35
（5）限制酶（限制性核酸内切酶） 运载体
解析
解：（1）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C5结合而被固定为C3，固定产物的还原还可以为光反应提供ADP和Pi以保证光反应持续进行．
（2）分析题图曲线可知，当光照强度低于8×102μmol•m-2•s-1时，随光照强度增加，气孔导度和光合作用速率增强，说明影响光合作用的因素主要是光照强度．与原种水稻相比，转基因水稻在较强光照下光合速率却更强，说明转基因水稻更能适应光照充足（强光）照环境．
（3）分析图中信息，酶A所起的作用最可能是促进暗反应阶段从而提高光合作用速率．
（4）由图分析可知植物的呼吸作用强度是5μmol•m-2•s-1，而光照强度为12×102μmol•m-2•s-1时，转基因水稻的净光合速率约为30μmol•m-2•s-1，所以转基因水稻的光合速率约为35μmol•m-2•s-1．
（5）转基因水稻的培育需要借助的三种工具分别是限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶和运载体．
故答案为：
（1）C3 ADP和Pi（缺一不得分）
（2）光照强度 光照充足（强光）
（3）暗
（4）35
（5）限制酶（限制性核酸内切酶） 运载体
（2015秋•玉山县校级月考）如图为自然界中的能量转换示意图．有关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、细胞呼吸的实质是分解有机物释放能量，为生命活动提供能量，所以化学反应T在无氧的情况下发生在细胞质基质中，A正确；
B、蓝藻等原核生物没有叶绿体，也能进行光合作用，B错误；
C、蓝藻等原核生物也能进行光合作用，C错误；
D、有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，D错误．
故选：A．
（1）甲、乙两种作物最适温度下的光合速率示意图如图．甲与乙比较，A点时细胞呼吸强度较高的是______，B点时影响甲光合速率的主要环境因素是______，而影响乙的是______．与甲比较，乙更适于生长在______环境中．
（2）取等量甲、乙叶片进行光合色素提取和分离实验，观察到乙的滤纸条上以滤液细线为起点的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反．据此推测，叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是______叶片．
（3）土壤中镁含量减少会导致作物产量下降，原因是______，从而使光合作用减弱．
（4）为了延长作物生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是______．
正确答案
解：（1）图中A点两条线刚好相交，代表它们此时的净光合作用量相等．光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中可以看出甲植物的呼吸作用强度大．因此甲与乙比较，A点时细胞呼吸强度较高的是甲．B点时甲植物还没有达到最大光合速率，而乙已达到饱和，所以B点时影响甲、乙光合速率的主要环境因素分别是光照强度、CO2浓度．与甲比较，乙植物的光补偿点和光饱和点均低，因此乙植物更适于生长在光照强度较弱（弱光）环境中．
（2）在光合色素提取和分离实验中，滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素．因此观察到乙的滤纸条上的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反．因此可确定，乙植物叶绿素b与叶绿素a的含量比值高．
（3）镁元素是合成叶绿素的重要元素，缺镁叶绿素含量少，导致叶片吸收光的能力弱，进而光合作用强度减弱，导致作物减产．
（4）细胞分裂素可以延长作物生长后期叶片的寿命．
故答案为：
（1）甲 光照强度 CO2浓度 弱光
（2）乙
（3）缺镁叶绿素含量少，导致叶片吸收光的能力弱，进而光合作用强度减弱
（4）细胞分裂素
解析
解：（1）图中A点两条线刚好相交，代表它们此时的净光合作用量相等．光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中可以看出甲植物的呼吸作用强度大．因此甲与乙比较，A点时细胞呼吸强度较高的是甲．B点时甲植物还没有达到最大光合速率，而乙已达到饱和，所以B点时影响甲、乙光合速率的主要环境因素分别是光照强度、CO2浓度．与甲比较，乙植物的光补偿点和光饱和点均低，因此乙植物更适于生长在光照强度较弱（弱光）环境中．
（2）在光合色素提取和分离实验中，滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素．因此观察到乙的滤纸条上的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反．因此可确定，乙植物叶绿素b与叶绿素a的含量比值高．
（3）镁元素是合成叶绿素的重要元素，缺镁叶绿素含量少，导致叶片吸收光的能力弱，进而光合作用强度减弱，导致作物减产．
（4）细胞分裂素可以延长作物生长后期叶片的寿命．
故答案为：
（1）甲 光照强度 CO2浓度 弱光
（2）乙
（3）缺镁叶绿素含量少，导致叶片吸收光的能力弱，进而光合作用强度减弱
（4）细胞分裂素
（2015秋•荆州校级月考）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化如下表．叙述不正确是（ ）
注：“-”表示未测数据．
正确答案
解析
解：A、影响光合速率的因素有外因（光照强度、温度、二氧化碳浓度等）和内因（叶绿素的含量、酶等），结合表格中的信息，Ⅱ的叶绿素含量为1.1mg/g•fw，叶绿素含量低，气孔开放程度为55%，开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低，A错误；
B、将Ⅰ置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精，故其叶肉细胞中将开始积累酒精，B正确；
C、将Ⅳ置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，容器内二氧化碳越来越少，暗反应消耗的ATP减少，故其叶肉细胞中的ATP含量将增加，C正确；
D、与Ⅲ相比，Ⅳ的叶肉细胞的叶绿体中叶绿素含量明显较多，叶绿素分布在基粒上，故数量明显增多的结构是基粒，D正确．
故选：A．
扫码查看完整答案与解析