- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
图1为含碳化合物在某植物细胞呼吸与光合作用过程中的转化过程，①～④表示相关生理过程，物质甲为其中的中间产物；图2为该植物在最适温度下，CO2吸收速率在不同光照条件下的变化．请据图回答下列问题：
（1）图1中由②过程形成的物质甲的名称为______；④过程发生的场所为______．
（2）在图2中A点的条件下，图1中能完成的过程为______；在图2中C点的条件下，图1中能合成ATP的过程为______．（本小题填序号）
（3）将A点条件中的温度提高5℃，则A点在Y轴上的移动方向是______．
（4）在实验室中控制一昼夜24小时的环境条件，其中A点条件下10小时，B点条件下2小时，剩余时间满足C点条件，则该植物一昼夜单位叶面积有机物积累量（用CO2吸收速率表示）为______．
正确答案
解：（1）图1中由②过程形成的物质甲的名称为丙酮酸，发生场所是细胞质基质．④过程为光合作用暗反应中的CO2固定，发生的场所为叶绿体基质．
（2）在图2中A点的条件下，没有光照，只能进行呼吸作用，所以图1中能完成的过程为②③；在图2中C点的条件下，既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，所以图1中能合成ATP的过程为②③，①过程消耗ATP．
（3）由于图2为该植物在最适温度下，CO2吸收速率在不同光照条件下的变化，所以将A点条件中的温度提高5℃，呼吸作用减弱，则A点在Y轴上的移动方向是向上．
（4）在实验室中控制一昼夜24小时的环境条件，其中A点条件下10小时，B点条件下2小时，剩余时间满足C点条件，则该植物一昼夜单位叶面积有机物积累量（用CO2吸收速率表示）为（24-10-2）×20-10×5=190mg．
故答案为：
（1）丙酮酸 叶绿体基质
（2）②③②③
（3）向上
（4）190mg
解析
解：（1）图1中由②过程形成的物质甲的名称为丙酮酸，发生场所是细胞质基质．④过程为光合作用暗反应中的CO2固定，发生的场所为叶绿体基质．
（2）在图2中A点的条件下，没有光照，只能进行呼吸作用，所以图1中能完成的过程为②③；在图2中C点的条件下，既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，所以图1中能合成ATP的过程为②③，①过程消耗ATP．
（3）由于图2为该植物在最适温度下，CO2吸收速率在不同光照条件下的变化，所以将A点条件中的温度提高5℃，呼吸作用减弱，则A点在Y轴上的移动方向是向上．
（4）在实验室中控制一昼夜24小时的环境条件，其中A点条件下10小时，B点条件下2小时，剩余时间满足C点条件，则该植物一昼夜单位叶面积有机物积累量（用CO2吸收速率表示）为（24-10-2）×20-10×5=190mg．
故答案为：
（1）丙酮酸 叶绿体基质
（2）②③②③
（3）向上
（4）190mg
（1）图中曲线的C点和G点（假定外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于何种生理活动状态？______
（2）据图推测该植物接受光照的时间是曲线中的______段，其中光合作用强度最高的是______ 点，一昼夜内积累有机物最多的是______ 点．
（3）图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为______以致光反应产生的______和______逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使C5化合物数量减少，影响了______．
（4）在夏季的中午由于温度过高，叶片______，叶肉细胞间隙的CO2浓度低使光合作用过程受到明显的影响，致使中午这段时间______降低．
正确答案
解：（1）中曲线的C点和G点表现为即不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等．
（2）分析题图可知，BH段进行光合作用，因此该短时间植物能接受光照；D点二氧化碳吸收速率最大，此时光合作用强度最高；G点光合作用强度与呼吸作用强度相等，超过G点之后，光照进一步减弱，光合作用强度小于呼吸作用强度，有机物开始减少，因此G点是有机物积累最多的点．
（3）FG段随时间推移，光合强度逐渐减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，进而影响暗反应过程中三碳化合物的还原过程，进而影响二氧化碳的固定．
（4）夏季中午，叶片气孔关闭，叶肉细胞间隙的CO2浓度降低，导致二氧化碳供应不足，影响暗反应过程，进而使光合作用强度降低．
故答案为：
（1）光合作用强度=呼吸作用强度
（2）BH D G
（3）光照强度减弱[H]ATP 二氧化碳固定
（4）气孔关闭 光合作用强度
解析
解：（1）中曲线的C点和G点表现为即不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等．
（2）分析题图可知，BH段进行光合作用，因此该短时间植物能接受光照；D点二氧化碳吸收速率最大，此时光合作用强度最高；G点光合作用强度与呼吸作用强度相等，超过G点之后，光照进一步减弱，光合作用强度小于呼吸作用强度，有机物开始减少，因此G点是有机物积累最多的点．
（3）FG段随时间推移，光合强度逐渐减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，进而影响暗反应过程中三碳化合物的还原过程，进而影响二氧化碳的固定．
（4）夏季中午，叶片气孔关闭，叶肉细胞间隙的CO2浓度降低，导致二氧化碳供应不足，影响暗反应过程，进而使光合作用强度降低．
故答案为：
（1）光合作用强度=呼吸作用强度
（2）BH D G
（3）光照强度减弱[H]ATP 二氧化碳固定
（4）气孔关闭 光合作用强度
①光合作用需要光 ②光合作用需要CO2
③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出O2
⑤光合作用制造淀粉．
正确答案
解析
解：该实验方法步骤：暗处理→部分光照→光照→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色→分析现象，得出结论．此实验中，遮光的部分叶片由于没有见光，没有进行光合作用故不能制造淀粉，所以不变蓝；不遮光的部分由于见光能进行光合作用，制造了淀粉所以叶片变蓝色．因此把某植物放在暗处一昼夜，再把某植物的一片叶子的一部分用不透明的锡箔覆盖，光照24小时，取下叶片，酒精脱色，冲洗，滴碘液，发现遮光部分不变蓝，未遮光部分变蓝，这个实验说明了①光合作用需要光、⑤光合作用制造淀粉．
故选：C．
为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图．请据图回答下列问题：
（1）光照条件下，图1中的②上进行的生理过程产生的物质有______，空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的[______]______中化学反应的速率（[]中填数字序号）．
（2）图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系．据图分析可知，在光照强度为4klx之前，影响光合速率的主要环境因素为______，由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是在______℃之间．
（3）图3表示该植物夜间在O2浓度分别为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系．假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是______，当O2浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的______倍．
（4）研究者还对该植物不同光照条件下的其他生理指标进行了检测，结果见下表，请分析回答：（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）据上表乙分析，______光处理组的叶肉细胞对CO2 的利用速率最高，其原因是______．
正确答案
解：（1）图1表示叶绿体，②是叶绿体的基粒，光照条件下，叶绿体基粒的类囊体薄膜上可以发生光反应，其产物是ATP、[H]、O2．二氧化碳主要参与光合作用的暗反应，空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的[④]叶绿体基质中的暗反应的速率．
（2）据图分析可知，在光照强度为4klx之前，影响光合速率的主要环境因素为自变量光照强度．据图分析该植物进行光合作用在10～30℃之间均达到光饱和点，所以其最适温度范围是在10～30℃之间．
（3）据图3分析，d点时CO2释放量和O2吸收量相等，而有氧呼吸过程中，二者也相等，所以在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是有氧呼吸．当O2浓度为a时，有氧呼吸释放的二氧化碳的量为3，无氧呼吸释放的二氧化碳的量为8-3=5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×3÷6=0.5，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×5÷2=2.5，所以无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的倍数为2.5÷0.5=5．
（4）强光条件下气孔密度增大，二氧化碳供应充分，暗反应加快，所以强光处理的叶肉细胞对二氧化碳的利用率最高．
故答案为：
（1）ATP、[H]、O2 [④]叶绿体基质
（2）光照强度 10～30
（3）（只进行）有氧呼吸 5
（4）强 强光条件下气孔密度增大，CO2供应充分，暗反应加快
解析
解：（1）图1表示叶绿体，②是叶绿体的基粒，光照条件下，叶绿体基粒的类囊体薄膜上可以发生光反应，其产物是ATP、[H]、O2．二氧化碳主要参与光合作用的暗反应，空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的[④]叶绿体基质中的暗反应的速率．
（2）据图分析可知，在光照强度为4klx之前，影响光合速率的主要环境因素为自变量光照强度．据图分析该植物进行光合作用在10～30℃之间均达到光饱和点，所以其最适温度范围是在10～30℃之间．
（3）据图3分析，d点时CO2释放量和O2吸收量相等，而有氧呼吸过程中，二者也相等，所以在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是有氧呼吸．当O2浓度为a时，有氧呼吸释放的二氧化碳的量为3，无氧呼吸释放的二氧化碳的量为8-3=5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×3÷6=0.5，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为1×5÷2=2.5，所以无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的倍数为2.5÷0.5=5．
（4）强光条件下气孔密度增大，二氧化碳供应充分，暗反应加快，所以强光处理的叶肉细胞对二氧化碳的利用率最高．
故答案为：
（1）ATP、[H]、O2 [④]叶绿体基质
（2）光照强度 10～30
（3）（只进行）有氧呼吸 5
（4）强 强光条件下气孔密度增大，CO2供应充分，暗反应加快
正确答案
解析
解：A、图中③过程有氧呼吸第一阶段，进行的部位是细胞质基质，A错误；
B、图中①过程是光合作用光反应阶段，发生的能量变化是光能转变成ATP中活跃的化学能，而不是稳定的化学能，B错误；
C、能使ADP含量增多的过程也就是消耗能量的过程，图中①过程是光合作用光反应阶段，能产生ATP；②是光合作用暗反应阶段的C3的还原，需要ATP供能；③是有氧呼吸第一阶段，产生ATP；④有氧呼吸第二阶段，产生ATP；⑤过程是光合作用暗反应阶段的CO2的固定过程，不产生也不消耗ATP，所以①～⑤过程中能使ADP含量增多的是②，C错误；
D、已知图中X物质是三碳化合物，Y物质是丙酮酸．如果将阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，则图中①过程产生的还原氢以及ATP不足，导致C3还原生成C5的过程受阻，而C5生成C3的速度不变，所以C3增加，C5减少，D正确．
故选：D．
如图甲、乙分别表示某植物体内的两种生理过程，图丙表示在CO2充足的条件下，该植物光合速率（mgCO2．cm-2．h-1）与光照强度、温度的关系．请据图回答下列有关的问题：
（1）图甲中的物质a是______，图乙中产生大量[H]的阶段是______（填图中字母）．对图甲的中色素进行分离时，所用的试剂是______，在研磨时，由于操作失误未加CaCO3，在滤纸条上色素带出现的情况是______．
（2）若某植物体的根尖细胞通过图乙过程产生的1分子CO2，进入同一植物的叶肉细胞中被利用（如图甲），则在这一过程中该CO2分子至少通过______层生物膜．
（3）图乙中产生大量ATP的场所是______；请结合教材知识再写出一种（除图乙外）能产生CO2的细胞呼吸方式的总反应式：______．
（4）在图丙中，当温度为10℃时，如果将光照强度由 4klx瞬时提高至 8klx，此时该植物叶绿体内的C3含量将______（填“升高”、“降低”或“基本不变”）．
（5）若温度为20℃时，该植物的呼吸速率为a mgCO2﹒cm-2﹒h-1，则该植物在温度为20℃、光照强度为 8klx条件下放置11小时后每平方厘米的叶片光合作用制造的葡萄糖量为______mg．
正确答案
解：（1）图甲表示光合作用过程，a是光反应产生的[H]提供给暗反应作为还原剂；图乙是有氧呼吸过程，图中A是有氧呼吸第一阶段，B是有氧呼吸第二阶段，C是有氧呼吸第三阶段，①是氧气，②是ATP；有氧呼吸第二阶段产生大量的[H]．图甲的中色素进行分离时，所用的试剂是层析液．未加CaCO3，叶绿素会被破坏，故在滤纸条上色素带出现的情况是滤纸条上缺少了叶绿素a和叶绿素b色素带．
（2）根尖细胞线粒体有氧呼吸产生的CO2进入同一植物的叶肉细胞中被利用需依次穿过线粒体内膜、线粒体外膜、根尖细胞膜、叶肉细胞膜、叶绿体外膜和叶绿体内膜，共6层生物膜．（3）有氧呼吸第三阶段产生大量ATP，场所是线粒体内膜；无氧呼吸生成酒精的过程也可产生二氧化碳，反应式为
（4）由图丙可知，温度为10℃时，如果将光照强度由 4 klx瞬时提高至 8 klx，植物光合速率不变，暗反应中产生和消耗的三碳化合物也不变，三碳化合物含量基本不变．
（5）图丙显示，该植物在温度为20℃、光照强度为 8 klx条件下光合速率为4 mgCO2﹒cm-2﹒h-1，该条件下放置11小时后每平方厘米的叶片消耗的二氧化碳质量为44mg；根据光合作用的反应式换算出葡萄糖的质量为30mg．
故答案为：
（1）[H]B 层析液 滤纸条上缺少了叶绿素a和叶绿素b色素带
（2）6
（3）线粒体内膜
（4）基本不变
（5）30
解析
解：（1）图甲表示光合作用过程，a是光反应产生的[H]提供给暗反应作为还原剂；图乙是有氧呼吸过程，图中A是有氧呼吸第一阶段，B是有氧呼吸第二阶段，C是有氧呼吸第三阶段，①是氧气，②是ATP；有氧呼吸第二阶段产生大量的[H]．图甲的中色素进行分离时，所用的试剂是层析液．未加CaCO3，叶绿素会被破坏，故在滤纸条上色素带出现的情况是滤纸条上缺少了叶绿素a和叶绿素b色素带．
（2）根尖细胞线粒体有氧呼吸产生的CO2进入同一植物的叶肉细胞中被利用需依次穿过线粒体内膜、线粒体外膜、根尖细胞膜、叶肉细胞膜、叶绿体外膜和叶绿体内膜，共6层生物膜．（3）有氧呼吸第三阶段产生大量ATP，场所是线粒体内膜；无氧呼吸生成酒精的过程也可产生二氧化碳，反应式为
（4）由图丙可知，温度为10℃时，如果将光照强度由 4 klx瞬时提高至 8 klx，植物光合速率不变，暗反应中产生和消耗的三碳化合物也不变，三碳化合物含量基本不变．
（5）图丙显示，该植物在温度为20℃、光照强度为 8 klx条件下光合速率为4 mgCO2﹒cm-2﹒h-1，该条件下放置11小时后每平方厘米的叶片消耗的二氧化碳质量为44mg；根据光合作用的反应式换算出葡萄糖的质量为30mg．
故答案为：
（1）[H]B 层析液 滤纸条上缺少了叶绿素a和叶绿素b色素带
（2）6
（3）线粒体内膜
（4）基本不变
（5）30
据图回答下列问题：
（1）图1中，①过程进行的场所是______，④过程进行的场所是______．①-④过程中，能为该细胞酶的合成提供能量的过程是______．
（2）图2是验证水生绿色植物进行光合作用的实验装置图，锥形瓶中放入适宜浓度的小苏打（NaHCO3）溶液（整个实验过程中溶液体积不变）和新鲜水草，瓶口用带有导管的橡皮塞塞紧．
①在保持温度不变的情况下，将正在进行实验的装置光源关掉，使实验处于黑暗处；则短时间内植物细胞内五碳化合物含量______（增加、减少）．处于黑暗环境一段时间后，U形管左侧管内液面的高度______（升高、降低、保持不变），原因是______．
②在标况下，某时间段内实验装置U形管左、右侧管内液面的高度发生如图3所示变化，（假设10刻度=0.224mL，气体的相对交换值为22.4L=1mol），则该时间段水草______（消耗、积累）葡萄糖______毫克．
正确答案
叶绿体类囊体薄膜
细胞质基质和线粒体基质
②④
减少
升高
植物进行有氧呼吸消耗氧气生成二氧化碳，二氧化碳被小苏打溶液吸收
消耗
2.4
解析
解：（1）图1中，①光反应过程进行的场所是叶绿体类囊体薄膜，④有氧呼吸的第一、第二阶段进行的场所是细胞质基质和线粒体基质．①-④过程中，能为该细胞酶的合成提供能量的过程是②有氧呼吸的第三阶段和④有氧呼吸的第一、第二阶段．光反应产生的ATP只能用于暗反应中C3的还原．
（2）①在不给予光照的情况下，植物的光反应不能进行，暗反应的还原阶段受阻，五碳化合物的形成受阻，其含量减少．植物只进行呼吸作用，消耗装置中的氧气，产生的二氧化碳被小苏打溶液吸收，装置中的气体体积减少，U形管左侧管内液面升高．
②由图3可以直接看出，左侧的液面上升了80个刻度，消耗的氧气体积为0.224×8mL，根据有氧呼吸中1葡萄糖～6氧气，则该时间段水草消耗葡萄糖为（0.224×
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜 细胞质基质和线粒体基质 ②④
（2）①减少 升高 植物进行有氧呼吸消耗氧气生成二氧化碳，二氧化碳被小苏打溶液吸收
②消耗 2.4
下式表示细胞内两种重要的新陈代谢过程，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲表示光合作用，真核细胞发生在叶绿体，原核细胞如蓝藻，没有叶绿体，能进行光合作用，A错误；
B、乙表示有氧呼吸，场所是细胞质基质和线粒体，B错误；
C、甲可以表示硝化细菌的化能合成作用，C正确；
D、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，故乙不能表示乳酸菌的细胞呼吸，D错误．
故选：C．
某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6、7、8、9、10，在黑暗中放置12h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率，将实验结果绘制成右图，下列对图示解释正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由图示可知，pH低于6时，净光合速率大于0，甲藻能积累有机物，故甲藻能正常生长，A错误；
B、由图示可知，甲藻净光合作用的最适pH约为7，根据真光合作用=净光合作用+呼吸作用，呼吸作用的最适pH不清楚，故真光合作用的最适pH不能确定，B错误；
C、由图示可知，在pH高于10.0条件下，净光合速率为负值，甲藻不能积累有机物，故甲藻不能正常生长，C错误；
D、由图示可知，pH为7时，甲藻净光合作用最强，甲藻有机物积累最多，D正确．
故选：D．
在夏季晴朗白天，某蔬菜基地测定了a、b、c三个番茄大棚在不同条件下的净光合作用强度，结果如图，假设塑料大棚外环境条件相同，植株大小一致，栽培管理条件相同，请据图回答下列问题：
（1）在曲线a中，与B点相比，C点植株叶绿体内光合速率减慢的主要原因是______．
（2）曲线c的峰值低于曲线a，主要影响因素是______．人工改善该条件的方法是______．
（3）科技人员研究了b番茄大棚在不同条件下相关指标的变化情况，结果如表：
①探究番茄新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可采用______发进行分离．
②实验表明，对光能吸收较强的色素是______，多云天时C3最大消耗速率较小的直接原因是______．
正确答案
解：（1）C点植株叶绿体内光合速率减慢的主要原因是温度过高，蒸腾作用过强，出现光合午休现象，气孔关闭，二氧化碳供应不足，光合作用下降．
（2）曲线c的峰值低于曲线a，主要影响因素是遮盖薄膜后空气中二氧化碳供应不足，光合作用下降．人工改善该条件的方法是施加农家肥，提高二氧化碳浓度．
（3）①叶绿体中的色素的分离常用纸层析法．
②据表分析，叶绿色a与叶绿色b含量的比值越大，三碳化合物的消耗越高，所以对光能吸收较强的色素是叶绿素a，多云天时光照弱，供应产生的ATP和还原氢不足C3最大消耗速率较小．
故答案为：
（1）气孔关闭，二氧化碳供应不足
（2）空气中的二氧化碳含量 施加农家肥
（3）①纸层析法
②叶绿素a 光照弱，供应产生的ATP和还原氢不足
解析
解：（1）C点植株叶绿体内光合速率减慢的主要原因是温度过高，蒸腾作用过强，出现光合午休现象，气孔关闭，二氧化碳供应不足，光合作用下降．
（2）曲线c的峰值低于曲线a，主要影响因素是遮盖薄膜后空气中二氧化碳供应不足，光合作用下降．人工改善该条件的方法是施加农家肥，提高二氧化碳浓度．
（3）①叶绿体中的色素的分离常用纸层析法．
②据表分析，叶绿色a与叶绿色b含量的比值越大，三碳化合物的消耗越高，所以对光能吸收较强的色素是叶绿素a，多云天时光照弱，供应产生的ATP和还原氢不足C3最大消耗速率较小．
故答案为：
（1）气孔关闭，二氧化碳供应不足
（2）空气中的二氧化碳含量 施加农家肥
（3）①纸层析法
②叶绿素a 光照弱，供应产生的ATP和还原氢不足
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