- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
将状况相同的某种绿叶分成面积相等的四组，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光强相同），测其重量变化，得到如下表的数据．可以得出的结论是（ ）
正确答案
解析
解：A、植物光合作用的最适温度要求总光合作用量最大，因此可以计算出29℃时，总光合作用量=4+3×2=10，该值最大，因此29℃是光合作用最适温度，A错误；
B、在30℃时植物光合作用制造的有机物总量=光照后和暗处理前的重量变化+暗处理后的重量变化×2=2+1×2=4，呼吸消耗的量为1，B错误；
C、合成有机物的速率即为总光合作用速率，表格中可计算：27℃时合成有机物的速率=4+1×2=6，而29℃时为10，C错误；
D、在30℃时植物光合作用制造的有机物总量=光照后和暗处理前的重量变化+暗处理后的重量变化×2=2+1×2=4，即真正光合速率为4mg/h，D正确．
故选：D．
某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态，晚上开放．如图1表示该植物固定和还原CO2过程，据图分析回答下列问题．
（1）图中的A代表的物质是______；a、b表示的两个生理过程发生的场所在叶绿体的______；C物质产生的场所是______．
（2）和一般植物光合作用固定CO2不同的特点是______，根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点，推测此类植物最可能的生活环境是______．
（3）植物夜晚能吸收CO2，却不能合成（CH2O），其原因是______．白昼这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由______过程产生，产生CO2 的总反应式为______．
（4）如图2为某蔬菜基地测定的某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度．曲线a中，在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较______ （深或浅）．曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是______（光照强度、环境温度、空气中CO2含量）．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内______较高．
正确答案
解：（1）由题图1可知，A是五碳化合物，B是三碳化合物；a是二氧化碳的固定，b是三碳化合物的还原，两个生理过程发生的场所在叶绿体的基质；C是还原氢，还原氢由光反应阶段产生，发生的场所是叶绿体的类囊体膜．
（2）分析题图1可知，该植物二氧化碳的固定过程是首先二氧化碳被固定为四碳化合物，再形成三碳化合物，这类植物夜间能气孔打开吸收二氧化碳，在白天温度高时气孔关闭，此类植物的特点是与干旱环境相适应的．
（3）夜间光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕，所以植物夜晚能吸收CO2，却不能合成（CH2O）．白昼这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由细胞呼吸产生，有氧呼吸的总反应式为
（4）图2中，在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片用碘蒸气处理叶片显色深．曲线b的峰值低于曲线a，b全天盖膜，a全天不盖膜，所以膜内（棚内）空气不流动，CO2光合消耗的大于呼吸产生的，即小于外界空气中CO2的含量影响了暗反应，同时棚内光照强度减弱影响光反应，而温度的改变对光合作用的影响不大．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度较高．
故答案为：
（1）C5（或五碳化合物） 基质 类囊体的薄膜上（基粒片层结构的薄膜上）
（2）CO2首先被固定为C4 干旱（或沙漠）地区
（3）光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕细胞呼吸
（4）深 光照强度、空气中CO2含量 温度
解析
解：（1）由题图1可知，A是五碳化合物，B是三碳化合物；a是二氧化碳的固定，b是三碳化合物的还原，两个生理过程发生的场所在叶绿体的基质；C是还原氢，还原氢由光反应阶段产生，发生的场所是叶绿体的类囊体膜．
（2）分析题图1可知，该植物二氧化碳的固定过程是首先二氧化碳被固定为四碳化合物，再形成三碳化合物，这类植物夜间能气孔打开吸收二氧化碳，在白天温度高时气孔关闭，此类植物的特点是与干旱环境相适应的．
（3）夜间光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕，所以植物夜晚能吸收CO2，却不能合成（CH2O）．白昼这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由细胞呼吸产生，有氧呼吸的总反应式为
（4）图2中，在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片用碘蒸气处理叶片显色深．曲线b的峰值低于曲线a，b全天盖膜，a全天不盖膜，所以膜内（棚内）空气不流动，CO2光合消耗的大于呼吸产生的，即小于外界空气中CO2的含量影响了暗反应，同时棚内光照强度减弱影响光反应，而温度的改变对光合作用的影响不大．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度较高．
故答案为：
（1）C5（或五碳化合物） 基质 类囊体的薄膜上（基粒片层结构的薄膜上）
（2）CO2首先被固定为C4 干旱（或沙漠）地区
（3）光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、〔H〕细胞呼吸
（4）深 光照强度、空气中CO2含量 温度
甲图表示在一定条件下某绿色植物细胞内部分物质转化过程，乙图表示在适宜温度条件下该植物净光合速率与环境因素之间的关系．
（1）图甲中④过程的发生场所是______，①③过程发生的场所是______．若X物质表示C3，在其他条件不变的情况下突然减少CO2的供应，则叶绿体中的ADP和C3含量的瞬时变化趋势为______．
（2）图乙中光照强度为B时，细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要______．
（3）图乙中光照强度小于A时，两曲线重合的原因主要是受______的限制．
（4）将某植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到下表的数据．请分析并回答问题：
根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是______；28℃时绿叶的净光合速率是______mg/h；27℃时真正光合速率为：______mg/h．
正确答案
解：（1）图甲中④有氧呼吸第一阶段的发生场所是细胞质基质，①CO2的固定和③C3的还原发生的场所是叶绿体基质．若X物质表示C3，在其他条件不变的情况下突然减少CO2的供应，CO2被C5固定形成的C3减少，而C3的还原过程不变，故C3的含量将减少．
（2）分析图乙，光照强度为B时光合作用大于呼吸作用，细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要快．
（3）分析图乙，光照强度小于A，二氧化碳的浓度不同，但两曲线重叠，说明二氧化碳浓度已不是限制光合作用的因素，光照强度是限制因素．
（4）对绿叶进行暗处理后重量变化即为呼吸作用消耗的有机物，从表中数据可看出29℃时暗处理后重量减少得最多，因此该温度时绿叶细胞呼吸速率最高；28℃时绿叶的净光合速率是：3-（-2）=5mg/h；27℃时绿叶的净光合速率是：3-（-1）=4mg/h，而此温度下呼吸作用消耗的有机物量为1mg/h，因此27℃时真正光合速率为4+1=5mg/h．
故答案为：
（1）细胞质基质 叶绿体基质 减少
（2）快
（3）光照强度
（4）29℃5 5
解析
解：（1）图甲中④有氧呼吸第一阶段的发生场所是细胞质基质，①CO2的固定和③C3的还原发生的场所是叶绿体基质．若X物质表示C3，在其他条件不变的情况下突然减少CO2的供应，CO2被C5固定形成的C3减少，而C3的还原过程不变，故C3的含量将减少．
（2）分析图乙，光照强度为B时光合作用大于呼吸作用，细胞内X物质的产生速率比Y物质产生速率要快．
（3）分析图乙，光照强度小于A，二氧化碳的浓度不同，但两曲线重叠，说明二氧化碳浓度已不是限制光合作用的因素，光照强度是限制因素．
（4）对绿叶进行暗处理后重量变化即为呼吸作用消耗的有机物，从表中数据可看出29℃时暗处理后重量减少得最多，因此该温度时绿叶细胞呼吸速率最高；28℃时绿叶的净光合速率是：3-（-2）=5mg/h；27℃时绿叶的净光合速率是：3-（-1）=4mg/h，而此温度下呼吸作用消耗的有机物量为1mg/h，因此27℃时真正光合速率为4+1=5mg/h．
故答案为：
（1）细胞质基质 叶绿体基质 减少
（2）快
（3）光照强度
（4）29℃5 5
如图甲表示某种植物光合作用速率受光照强度影响的变化曲线．图乙表示某种植物光合作用速率在不同光照强度下，光合作用速率受CO2浓度影响的变化曲线．a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量及b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量分别为（ ）
正确答案
解析
解：分析曲线图，光照强度m时，光合作用强度强于光照强度为n时，光照强度为n时，a点和c点的光反应阶段相同，但是c点的二氧化碳浓度较a点高，暗反应阶段二氧化碳的固定c点要强于a点，所以a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中C3的含量高．
b点和c点比较，b点的光照强度强，光反应阶段比c点强，两点的二氧化碳浓度相同，二氧化碳的固定一样，但是b点可以有跟多的三碳化合物被还原，产生五碳化合物，所以b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量高．
故选：A．
如图表示在光照条件下某正常生理状态的植物叶肉细胞内发生的生理过程，请据图回答问题．
（1）图甲中D代表的物质是______．
（2）图甲字母中，能表示同一物质的是______、______．
（3）当图甲中细胞有①过程发生而没有②过程发生时，该细胞处于的生理状态是______；若要①过程也不发生，则对该细胞处理的方法是______．
（4）在乙图中，若a图所示为温度最适的阴生（喜阴）植物曲线，则为温度最适的阳生（喜阳）植物曲线与其相比，C点应______移；C点后光合作用不再增强，可通过______增大光合作用．
（5）将某植物体形态、大小、生理状况相同的绿叶分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到表中的数据．请分析并回答问题：
根据本实验所测数据，该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是______；27℃时绿叶的净光合速率是______mg/h；30℃时真光合速率为______mg/h．
（6）叶绿素主要吸收______光．
正确答案
丙酮酸
A和G
B和F
光合作用强度小于或等于呼吸作用强度
处于黑暗条件下
右
提高二氧化碳的浓度
29℃
4
3
蓝紫光和红
解析
解：（1）图甲中E代表的物质是葡萄糖，D代表的物质是丙酮酸．
（2）图甲字母中，A和G都代表水，B和F都代表ATP．
（3）当图甲中细胞有①过程发生而没有②过程发生时，该细胞处于的生理状态是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度；若要①过程也不发生，则对该细胞处理的方法是处于黑暗条件下．
（4）阳生植物的呼吸强度与光补偿点和饱和点都比阴生植物大，所以在乙图中，若a图所示为阴生植物曲线，则阳生植物曲线与其相比，C点应右移；C点后光合作用不再增强，可通过提高二氧化碳的浓度增大光合作用．
（5）由表中数据可知，暗处理后重量的变化表示呼吸速率，29℃暗处理1h后重量变化值最大，故该绿叶细胞呼吸速率最高的温度是29℃．1h光照后与暗处理前的重量变化表示在这2h内的重量净变化，真正总光合速率=净光合速率+呼吸速率，27℃、28℃、29℃、30℃总光合速率分别为5、7、9、3mg/h，27℃、28℃、29℃、30℃净光合速率分别为4、5、6、2mg/h．
（6）叶绿素主要吸收蓝紫光和红光．
故答案为：
（1）丙酮酸
（2）A和G B和F
（3）光合作用强度小于或等于呼吸作用强度 处于黑暗条件下
（4）右 提高二氧化碳的浓度
（5）29℃4 3
（6）蓝紫光和红
（1）植物光合作用有关的酶分布在叶绿体的______．据图推测，该植的光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度______（填“高”或“低”）．温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为______℃．
（2）该物光反应的产物中，被暗反应利用的物质是______．在供给C18O2较长时间后，叶肉细胞线粒体内能够检测出含18O的物质有______写出两种）．
（3）图中B点时该植物的叶肉细胞中氧气的扩散方向是______/______．B、D点时植物光合作用制造的有机物______（填“大于”、“小于”或“等于”）细胞呼吸消耗的有机物．
（4）利用上述装置测定测定该植物200C时单位时间内CO2吸收量（相对值）的过程中，容器内CO2的含量变化是______．
正确答案
解：（1）与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜（进行光反应）和基质（进行暗反应）上．分析题图可知，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高是因为在20℃时二氧化碳吸收量就已达到饱和而氧气消耗量继续增加，在20℃植物净光合作用最强，此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度．
（2）光反应的物质变化为：2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi→ATP（在酶的催化下），被暗反应利用的物质是ATP、NADPH．在供给C18O2较长时间后 18O的走向为：C18O2
（3）图中B点时叶肉细胞中光合作用会大于呼吸作用，所以氧气的扩散方向是部分扩散到线粒体，部分扩散出细胞；此时B、D点均在横轴的上方，净光合速率均大于0，植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物．
（4）用上述装置测定测定该植物200C时单位时间内CO2吸收量（相对值）的过程中，由于原容器内CO2的含量一定，所以光合作用过程中CO2的含量变化是变化是逐渐下降至相对稳定．
故答案为：
（1）类囊体薄膜和叶绿体基质基质 高 20
（2）ATP、[H]丙酮酸、水、氧气、CO2
（3）部分扩散到线粒体 部分扩散出细胞 大于
（4）逐渐下降至相对稳定
解析
解：（1）与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜（进行光反应）和基质（进行暗反应）上．分析题图可知，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度高是因为在20℃时二氧化碳吸收量就已达到饱和而氧气消耗量继续增加，在20℃植物净光合作用最强，此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度．
（2）光反应的物质变化为：2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi→ATP（在酶的催化下），被暗反应利用的物质是ATP、NADPH．在供给C18O2较长时间后 18O的走向为：C18O2
（3）图中B点时叶肉细胞中光合作用会大于呼吸作用，所以氧气的扩散方向是部分扩散到线粒体，部分扩散出细胞；此时B、D点均在横轴的上方，净光合速率均大于0，植物光合作用实际制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物．
（4）用上述装置测定测定该植物200C时单位时间内CO2吸收量（相对值）的过程中，由于原容器内CO2的含量一定，所以光合作用过程中CO2的含量变化是变化是逐渐下降至相对稳定．
故答案为：
（1）类囊体薄膜和叶绿体基质基质 高 20
（2）ATP、[H]丙酮酸、水、氧气、CO2
（3）部分扩散到线粒体 部分扩散出细胞 大于
（4）逐渐下降至相对稳定
图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态．请分别指出图一中表示时间的字母与图二中（1）、（2）、（3）、（4）所发生的生理活动相对应的选项是（ ）
正确答案
解析
解：图中a点时只进行呼吸作用，因此对应图二中（4）；b点时，呼吸作用大于光合作用，对应图二中的（3）；c点时为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，对应图二中（2）；而d点是光合作用大于呼吸作用，因此对应图二中（1）．
故选：B．
如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图．图中A物质和B物质的相对分子质量之比（ ）
正确答案
解析
解：根据光反应的过程可以看出，氧气中氧元素的来源于水中的氧原子，所以A物质是O162，B物质是O182，所以图中A物质和B物质的相对分子质量之比16：18=8：9．
故选：B．
将如图装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察分析实验现象能得出的结论是（ ）
正确答案
解析
解：A、小球藻产生氧气是在叶绿体的类囊体膜上，酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质，A错误；
B、由于甲和丁瓶中都是密闭的，而且小球藻产生的氧气无法进入甲和丁瓶内，所以实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行厌氧呼吸，B正确；
C、由于甲瓶中酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化碳作为小球藻光合作用的原料，丁瓶中乳酸菌无氧呼吸不产生二氧化碳，所以乙管中小球藻比丙试管中小球藻的光合速率要高，C错误；
D、二氧化碳是小球藻呼吸作用的产物，不是光合作用的产物，而是光合作用的原料，D错误．
故选：B．
如图是[H]随化合物在生物体内转移过程，下面对其分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、①光反应产生的[H]和ATP，可在暗反应过程中将三碳化合物还原，生成糖类等有机物，A错误；
B、在有氧呼吸的第三阶段，[H]和氧气结合形成水，B正确；
C、ATP形成的过程是光反应、有氧呼吸的三个阶段，即①⑤⑥，暗反应和多糖的水解需要消耗ATP，无氧呼吸的第二阶段不产生能量，C错误；
D、过程⑥表呼吸作用的第一阶段，该阶段发生在细胞质基质中，D错误．
故选：B．
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