- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
取一植物形态、大小、生长状况相同的四张叶片按如图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）．下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等，同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳，因此气体压强不变，所以A装置液滴不移动，因此不能说明光合作用和呼吸作用的强度关系，A错误；
B、B装置中NaOH吸收了CO2，植物无法进行光合作用，细胞呼吸消耗氧气，产生的CO2被吸收，气体压强减小，有色液滴左移，B正确；
C、将装置C突然从光下移动到黑暗处，光反应产生的ATP和[H]减少，影响暗反应中C3的还原，短时间内会使C3的含量上升，C正确；
D、证明光是光合作用的必要条件时，单一变量为有无光照，其他条件都要相同且适宜，而装置B中的NaOH会吸收二氧化碳，不利于光合作用的进行，D错误．
故选：BC．
Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质．预测实验结果是（ ）
正确答案
解析
解：A、光照时间越长以后，固定产生的三碳化合物达到一种平衡，不会越来越多，A错误；
B、14CO2中的放射性通先和五碳化合物结合形成三碳化合物，放射性进入三碳化合物中，三碳化合物被还原形成葡萄糖和五碳化合物，放射性由进入成葡萄糖和五碳化合物中，所以在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多，B正确；
C、不论光照时间长短，放射性物质不会分布在叶绿体的类囊体膜上，C错误；
D、光照时间过短，放射性物质不会出现在在NADPH中，D错误．
故选：B．
关于生物体内一些具有重要生理作用的物质，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、绿色植物从光照转入黑暗条件后，ATP和[H]减少，影响三碳化合物的还原，导致叶肉细胞内五碳化合物含量减小，A正确；
B、细胞中ATP的含量保持相对稳定，所以剧烈运动时，肌细胞中的ATP/ADP比值保持动态平衡，B错误；
C、自由水的含量越高，新陈代谢越旺盛，当种子从休眠进入萌发状态后，自由水/结合水比值升高，C错误；
D、酶是具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，D错误．
故选：A．
为探究夏季晴朗天气条件下，某种绿色植物光合作用速率的变化情况，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置（甲装置）．将甲装置放在自然环境下，测得一昼夜甲装置内该植物氧气释放速率的变化如图乙．
（1）影响甲装置内植物光合作用速率的两个主要环境因素是______；在一昼夜中，甲装置刻度管中的有色液滴右移到最大值的时刻是图乙中的______点（时刻）．
（2）光照后植物细胞中开始产生[H]的结构是______．造成图乙中a点的位置高于b点的原因是______：a点时刻的温度较低，______．
（3）与f相比，e时刻的C3合成速率较慢的原因是______．
（4）在某段光照时间内，根据有色液滴的移动，甲装置刻度管上读取的数据如下．
图乙曲线中与该组实验数据相对应的可能是______段．
（5）如果要测定该植物的真正光合作用速率，需要增设一个实验组（丙装置）．
设置方法：除遮光外，其他条件与甲装置相同，设置丙装置的目的是______．
数据处理：将甲装置刻度管上读取的数据______（“+”、“-”）丙装置刻度管上读取的数据．
正确答案
光照强度、温度
18
叶绿体中类囊体的薄膜
呼吸速率较低
耗氧量较少
气孔关闭，CO2供应不足
de 或 fg
测定呼吸速率
-
解析
解：（1）甲图内有二氧化碳缓冲液，二氧化碳含量充足，此时影响植物光合作用的因素是光照强度和温度，光合速率与呼吸速率相等时，植物的氧气释放量为零，这样的点在乙图中有两个，甲装置刻度管中的有色液滴右移到最大值的时刻是光合积累量最大的时刻，对应乙图的18点．
（2）光照后植物可以进行光合作用，植物细胞中开始产生[H]的结构是叶绿体中类囊体的薄膜；图乙中a点和b点只进行呼吸作用，影响呼吸作用强度的因素是温度，所以图乙中a点高于b点的原因是点温度相对较低，呼吸作用较弱．
（3）在中午由于温度高，蒸腾作用强，植物为了降低水分的流失，气孔关闭，导致二氧化碳的供应不足，影响了暗反应中二氧化碳的固定，所以e与f相比，e时刻C3的合成速率慢．
（4）根据表格中的数据可以看出，氧气抑制增加，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，而增加的速率减慢，所以只能是图中的de或fg段．
（5）丙装置遮光处理，没有光照，植物不能进行光合作用，此时测定的是植物的呼吸作用速率，将甲装置刻度管上读取的数据-丙装置刻度管上读取的数据．
故答案为：
（1）光照强度、温度 18（或g）
（2）叶绿体中类囊体的薄膜 呼吸速率较低（或呼吸较弱、与呼吸有关的酶活性较低），耗氧量较少
（3）气孔关闭，CO2供应不足（减少）
（4）de 或 fg
（5）测定呼吸速率-
关于小麦光合作用的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、与光合作用有关的各种光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A正确；
B、夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降，B错误；
C、进入叶绿体的二氧化碳首先与五碳化合物合成三碳化合物，之后在NADPH和ATP的作用下被还原，C正确；
D、净光合速率小于或等于零时，会导致幼苗停止生长，D正确．
故选：B．
影响绿色植物光合作用和细胞呼吸的因素是多方面的，请据下图分析：
（1）甲图中，OS段的限制因素是______；B点后的主要限制因素是______，通过影响______来影响光合作用强度．
（2）根据乙图，该植物在25℃、10千勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是______mg．
（3）如果在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，请据乙图判断采取什么措施可以有助于提高光合产量：______．其原因：______．
正确答案
解：（1）甲图中，OS段还没有达到光饱和点，此时限制光合作用的主要因素是自变量光照强度．B点已经达到光饱和点，其后限制光合作用的主要因素是无关变量温度等．温度是通过影响酶的活性来影响光合作用的强度的．
（2）据图乙分析，植物在25℃、10千勒克斯的光照条件下，呼吸速率为20，净光合速率为60，真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=20+60=80mg每小时，所以每小时光合作用所产生的氧气量是80mg．
（3）在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，在该光照强度以下，低温（15℃）时植物的净光合作用强度大于高温（25℃）时的净光合作用强度，可以适当降低温室内的温度，减少有机物的消耗，以有助于提高光合产量．
故答案为：
（1）光照强度 温度 酶的活性
（2）80
（3）适当降低温室内的温度 因为在该光照强度以下，低温（15℃）时植物的净光合作用强度大于高温（25℃）时的净光合作用强
解析
解：（1）甲图中，OS段还没有达到光饱和点，此时限制光合作用的主要因素是自变量光照强度．B点已经达到光饱和点，其后限制光合作用的主要因素是无关变量温度等．温度是通过影响酶的活性来影响光合作用的强度的．
（2）据图乙分析，植物在25℃、10千勒克斯的光照条件下，呼吸速率为20，净光合速率为60，真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=20+60=80mg每小时，所以每小时光合作用所产生的氧气量是80mg．
（3）在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，在该光照强度以下，低温（15℃）时植物的净光合作用强度大于高温（25℃）时的净光合作用强度，可以适当降低温室内的温度，减少有机物的消耗，以有助于提高光合产量．
故答案为：
（1）光照强度 温度 酶的活性
（2）80
（3）适当降低温室内的温度 因为在该光照强度以下，低温（15℃）时植物的净光合作用强度大于高温（25℃）时的净光合作用强
如图是绿色植物光合作用过程图解；请依图回答下列问题．
（1）①表示的是：______阶段发生的场所是______； ②表示的是：______阶段．
（2）图中的B、C、D表示的物质分别是：______、______、______．
（3）图中③、④的过程分别叫______、______．
正确答案
光反应
叶绿体的类囊体膜
暗反应
氧气
[H]
ATP
CO2的固定
C3的还原
解析
解：（1）①表示的是光反应阶段，发生的场所是叶绿体的类囊体膜；②表示的是暗反应阶段，发生的场所是叶绿体的基质中．
（2）水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．因此图中B是氧气，C是[H]，D是ATP．
（3）图中③是CO2被C5固定形成C3，表示CO2的固定，④是C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物，表示C3的还原．
故答案为：
（1）光反应 叶绿体的类囊体膜 暗反应
（2）氧气[H]ATP
（3）CO2的固定 C3的还原
在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降．这时，叶肉细胞内的C3、C5、ATP的含量变化依次是（ ）
正确答案
解析
解：在夏季中午光照最强的情况下，植物部分气孔关闭，导致细胞内CO2浓度降低，进而影响CO2的固定，导致C3含量减少，C5含量升高；C3含量的减少，进而又影响C3的还原反应，使ATP和[H]的消耗量减少，因此ATP的含量升高．
故选：C．
图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关的生理过程，其中a、b、c表示物质，甲和乙分别表示某种细胞器；图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm2重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果．图3是在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间的关系曲线．据图分析回答下列问题：
（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在细胞器甲的（场所）产生，物质c是一种含3个碳原子的化合物，它最可能是______，H2O在结构乙的产生部位是______．
（2）从图2分析可知，该植物的实际光合速率可表示为______（mg/cm2•h）（用图中字母表示）．
（3）从图2分析，恒定在上述______℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片1cm2增重最多，增重了______mg．
（4）图3中j点与e点相比，植物体内有机物含量______．
正确答案
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在光反应中产生，光反应的产生为叶绿体的类囊体薄膜，乙能产生二氧化碳和水，是线粒体，物质c是一种含3个碳原子的化合物且进入线粒体内分解，它最可能是丙酮酸．H2O在结构乙线粒体的内膜产生．
（2）无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度，故1小时呼吸消耗的有机物为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X，所以该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h），实际光合速率可表示为 Y+2X（mg/cm2•h）．
（3）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重的质量为光合作用产生的有机物总量-呼吸作用消耗的有机物总量=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
（4）j点时二氧化碳浓度高于e点，表明j点时消耗的有机物更多，与e点比植物体内有机物减少．
故答案为：
（1））（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸 内膜
（2）Y+2X
（3）14 36
（4）减少
解析
解：（1）从图1分析，如果物质a为O2，它在光反应中产生，光反应的产生为叶绿体的类囊体薄膜，乙能产生二氧化碳和水，是线粒体，物质c是一种含3个碳原子的化合物且进入线粒体内分解，它最可能是丙酮酸．H2O在结构乙线粒体的内膜产生．
（2）无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度，故1小时呼吸消耗的有机物为X，而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率，故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2X，所以该植物的呼吸速率可表示为X（mg/cm2•h），实际光合速率可表示为 Y+2X（mg/cm2•h）．
（3）从结果可以看出，在14℃温度下，维持12小时光照，12小时黑暗，该植物叶片增重最多，增重的质量为光合作用产生的有机物总量-呼吸作用消耗的有机物总量=（3+2×2）×12-2×24=36mg．
（4）j点时二氧化碳浓度高于e点，表明j点时消耗的有机物更多，与e点比植物体内有机物减少．
故答案为：
（1））（叶绿体）基粒（或类囊体） 丙酮酸 内膜
（2）Y+2X
（3）14 36
（4）减少
正确答案
解析
解：A、a点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3化合物开始还原，C3化合物合成不变，因此C3化合物在短时间内减少，C5的量将增多，A错误；
B、a～b段，容器内氧气量比开始时增多，说明叶片的光合作用速率大于呼吸作用速率，B正确；
C、在5～15min内，叶片的光合作用速率先逐渐增大，后逐渐减小，C错误；
D、据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10-7mol/5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用产生氧气的速率=（8-4）×10-7mol/10min=0.4×10-7mol/min；故在5～15min内，小麦的氧气产生速率=净速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min，D错误．
故选：B．
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