- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
如图所示,利用菠菜制备等量的叶肉细胞悬浮液(甲)和叶绿体悬浮液(乙、丙)置于最适宜光照条件下,CO2缓冲溶液在实验过程中能维持试管内CO2相对稳定.三组悬浮液中的叶绿体密度相同,液面均有一薄层液体石蜡,叶肉细胞和叶绿体在实验过程中维持正常活性.下面分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于实验给的是最适宜的光照强度,所以适当增强光照,甲试管产生气泡速率基本不变,A正确;
B、乙试管中是二氧化碳缓冲液,丙中没有二氧化碳缓冲液,其中的甘露醇只起维持渗透压的作用,所以乙可以进行光合作用,产生气泡,而丙试管几乎不产生气泡,因此两试管产生气泡的速率不相同,B错误;
C、蔗糖不是在叶绿体中合成的,而乙试管中只有叶绿体,没有其他的细胞器,所以乙试管在叶绿体外是不能合成蔗糖的,C错误;
D、叶绿体中含有一定量的DNA,也含有核糖体,所以乙试管中叶绿体自身是可以进行蛋白质更新的,D错误.
故选:A.
气孔关闭会导致光合作用效率下降,其表现在( )
正确答案
解析
解:A、水光解产生[H]含量上升,A错误;
B、光反应中产生的ATP含量上升,B错误;
C、[H]的含量上升,C错误;
D、暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少,D正确.
故选:D.
I、下图甲是马铃薯细胞内生命活动示意图,其中①、②、③、④、⑤表示生理过程,A、B、C、D表示生命活动产生的物质.乙图是温度影响某绿色植物光合作用与呼吸作用的研究结果.请据图回答下列问题:
(1)捕获光能的色素主要分布在叶绿体的______上,甲图中在生物膜上发生的生理过程有______(用图中数字表示),A表示______.
(2)从乙图中可以看出,光合作用强度最大时的温度为______.假设每天光照12小时,最有利于植物生长的温度是______.
(3)分析图乙中柱状图变化,可看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的______不同.
II、如图是“四位一体”(人居-种植-养殖-沼气)生态农业系统物质循环的示意图,请分析回答下列问题:
(1)人们种植的各种蔬菜在该生态系统中所属的成分是______.
(2)“四位一体”生态农业主要应用了______等基本原理,与自然生态系统相比,它的抵抗力稳定性______(填高、低).
(3)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等.利用这些能源与利用煤炭相比,它突出的优点是______.
(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是______.
正确答案
解:Ⅰ(1)色素分布在类囊体的薄膜上;甲图在生物膜上发生的生理过程是③线粒体内膜发生有氧呼吸的第三阶段,④类囊体薄膜发生光反应.
(2)光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,最大的光合作用强度=3.5+3=6;因为白天黑夜都是12小时,所以最有利于生长的温度的计算公式就是:净光合作用强度×12-呼吸作用强度×12=(净光合作用强度-呼吸作用强度)×12,差值最大的就是在20℃,(3.25-1.5)×12=21.
(3)光合作用的最适温度为30℃,而呼吸作用强度在35℃最大,所以从图中看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最适温度不同.
Ⅱ(1)生产者是自养型的生物,蔬菜能够进行光合作用,属于自养型生物,是生产者.
(2)物质循环再生原理:物质在生态系统中循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果;物种多样性原理:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,所以“四位一体”生态农业主要应用了物质循环再生的原理和多样性的原理等;由于营养结构比较简单,所以抵抗力稳定性比较低.
(3)新能源的特点之一是污染低.
(4)人工的生态系统的特点是能够实现能量的多级利用.
故答案为:Ⅰ(1)类囊体薄膜 ③和④丙酮酸
(2)30℃20℃
(3)最适温度
Ⅱ(1)生产者
(2)物质循环再生(或物种多样性) 低
(3)减少了燃烧煤炭所产生的污染
(4)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用
解析
解:Ⅰ(1)色素分布在类囊体的薄膜上;甲图在生物膜上发生的生理过程是③线粒体内膜发生有氧呼吸的第三阶段,④类囊体薄膜发生光反应.
(2)光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,最大的光合作用强度=3.5+3=6;因为白天黑夜都是12小时,所以最有利于生长的温度的计算公式就是:净光合作用强度×12-呼吸作用强度×12=(净光合作用强度-呼吸作用强度)×12,差值最大的就是在20℃,(3.25-1.5)×12=21.
(3)光合作用的最适温度为30℃,而呼吸作用强度在35℃最大,所以从图中看出光合作用和呼吸作用的酶所需要的最适温度不同.
Ⅱ(1)生产者是自养型的生物,蔬菜能够进行光合作用,属于自养型生物,是生产者.
(2)物质循环再生原理:物质在生态系统中循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果;物种多样性原理:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,所以“四位一体”生态农业主要应用了物质循环再生的原理和多样性的原理等;由于营养结构比较简单,所以抵抗力稳定性比较低.
(3)新能源的特点之一是污染低.
(4)人工的生态系统的特点是能够实现能量的多级利用.
故答案为:Ⅰ(1)类囊体薄膜 ③和④丙酮酸
(2)30℃20℃
(3)最适温度
Ⅱ(1)生产者
(2)物质循环再生(或物种多样性) 低
(3)减少了燃烧煤炭所产生的污染
(4)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用
如图甲为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱表示各种波长下植物的光合作用效率).图乙表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①一⑦代表各种物质,A、B代表两种细胞器.请回答:
(1)当叶绿素a缺乏时.图乙,中______过程产生⑥的量会______.
(2)图甲中的叶绿素a是以新鲜绿叶为材料提取的,提取叶绿体中的色素需要使用的化学药品有______.将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是______.
(3)把该植物突然从光下移到黑暗处,其他条件不变,则图乙中①④的含量变化分别是______;若该绿色植物长时间处于黑暗状态时,则图乙中①一②一④的循环不能进行的原因是______.
(4)图中A结构增大膜面积的方法是______.
(5)为了探究高温(30℃)对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异,某研究小组设计的试验方案如表所示.
①若实验测得c=d,则说明.②有人认为上述实验方案可去掉1、3组,由2、4组直接比较就能达到目的.你认为该做法是否可行?.请简述理由.______.
正确答案
解:(1)植物通过色素吸收光能,进行光合作用,发生水的光解,产生氧气和[H],叶绿素a缺乏时,光反应受阻,产生的氧气减少.
(2)色素不溶于水而溶于有机溶剂,所以在提取色素时需要加入有机溶剂无水乙醇,碳酸钙是为了保护色素不被破坏,二氧化硅是为了充分研磨,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗.
(3)图乙中①是五碳化合物、④是ADP,把该植物突然从光下移到黑暗处,其他条件不变,则五碳化合物减少,ADP增多,植物长期处于黑暗环境,由于没有光反应提供的[H]和ATP,所以暗反应无法进行.
(4)A是线粒体,增加膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴.
(5)①c和d选择的实验材料是玉米和叶片,实验测得c和d相等,说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大.
②实验方案不可行,因为缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
故答案为:
(1)光反应 减少
(2)无水乙醇、CaCO3、Si02 原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
(3)减少、增多 没有光反应提供的ATP与[H],暗反应不能进行
(4)(线粒体)内膜向内腔折叠形成嵴
(5)①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 (仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异,)缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小
解析
解:(1)植物通过色素吸收光能,进行光合作用,发生水的光解,产生氧气和[H],叶绿素a缺乏时,光反应受阻,产生的氧气减少.
(2)色素不溶于水而溶于有机溶剂,所以在提取色素时需要加入有机溶剂无水乙醇,碳酸钙是为了保护色素不被破坏,二氧化硅是为了充分研磨,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以将一束阳光透过三棱镜分光后照射在白色屏幕上,将提取的一试管叶绿体色素提取液放到屏幕与三棱镜之间,观察到的现象是原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗.
(3)图乙中①是五碳化合物、④是ADP,把该植物突然从光下移到黑暗处,其他条件不变,则五碳化合物减少,ADP增多,植物长期处于黑暗环境,由于没有光反应提供的[H]和ATP,所以暗反应无法进行.
(4)A是线粒体,增加膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴.
(5)①c和d选择的实验材料是玉米和叶片,实验测得c和d相等,说明高温对玉米叶片光合作用的影响不大.
②实验方案不可行,因为缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小.
故答案为:
(1)光反应 减少
(2)无水乙醇、CaCO3、Si02 原先的红光谱带和蓝紫光谱带明显变暗
(3)减少、增多 没有光反应提供的ATP与[H],暗反应不能进行
(4)(线粒体)内膜向内腔折叠形成嵴
(5)①高温对玉米叶片光合作用的影响不大
②不可行 (仅通过2、4组相互对照只能得出两种植物在高温下光合作用的差异,)缺乏自身对照,不能得出高温分别对两种植物光合作用影响程度的大小
叶绿体是光合作用的场所,有关光合作用的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、光反应能转化光能,暗反应转化化学能,A错误;
B、光反应过程消耗水,暗反应过程不消耗水,B错误;
C、暗反应的减弱导致消耗[H]和ATP减少,它们的积累量增多,将会影响光反应的进行,C正确;
D、增加光照强度,[H]、ATP的量会升高,D错误.
故选:C.
将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来,在离体条件下分别研究光合作用中CO2的吸收量(图A)和呼吸作用中CO2的释放量(图B).在一定实验条件下,测得某植物的光合作用如图(一)所示,细胞呼吸如图(二)所示,据图回答:
(1)在光照强度为8klx(千勒克斯)、温度为15℃的条件下,离体叶绿体的光合作用强度是______μg/h/10g,在30℃条件下的叶肉细胞既不吸收CO2、也不释放CO2,此时的光照强度应为______勒克斯.
(2)假定离体叶绿体和线粒体的生理活性没有改变.在温度为30℃、光照强度为8klx条件下照光10h后,再转移到温度为30℃的黑暗处,此10g叶肉细胞24h能积累葡萄糖______μg.若其他条件相同,而黑暗条件下的温度为15℃,则能积累葡萄糖______μg.比较上述计算结果,说明______.
(3)影响图(一)中a曲线P点上下移动的主要外界因素是______;如果P点是在氧气充足条件下测得的,则氧气浓度应大于______%.
(4)若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,则图(一)中a曲线的L点将向______方移动.
(5)图(二)中该器官CO2的释放量与O2的吸收量两条曲线在Q点相交后则重合为一条曲线,此时该器官的呼吸作用方式是______.
(6)当外界氧浓度为4~5%时,该器官CO2释放量的相对值大约为0.4,而O2吸收量的相对值大约为0.1.此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的______倍,转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的______倍.(假设无氧呼吸产生酒精释放的能量值及分配情况与无氧呼吸产生乳酸是相同的,精确到小数点后两位)
正确答案
解:(1)据图A可知,在光照强度为8klx(千勒克斯)、温度为15℃的条件下,离体叶绿体的光合作用强度是4μg/h/10g.据图B可知在30℃条件下的叶肉细胞的呼吸速率为1.5μg/h/10g,若30℃条件下的叶肉细胞既不吸收CO2、也不释放CO2,则图A中的光合速率为1.5μg/h/10g,此时的光照强度应为1500勒克斯.
(2)据图分析:在叶绿体和线粒体离体的条件下图1A表示在温度为30℃,光照强度为8000勒克斯下照光10h,光合作用吸收的二氧化碳量为8×10=80μg,再移到温度也为30℃的暗处细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×24=36μg,则净光合作用吸收的二氧化碳为80-36=44μg,根据光合作用的反应方程式中6二氧化碳~1葡萄糖,可解出积累的葡萄糖是180×44÷(6×44)=30μg;如果将黑暗条件下的温度调整为平均为15℃,则细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×10+0.75×14=25.5μg,净光合作用吸收的二氧化碳为80-25.5=54.5μg,根据光合作用的反应方程式中6二氧化碳~1葡萄糖,可解出积累的葡萄糖是180×44÷(6×54.5)=37.2μg.比较上述计算结果,说明昼夜温差较大的情况下,有利于植物体内有机物的积累.
(3)图一中P点时,无光照,此时植物无法进行光合作用,只进行呼吸作用,此时影响呼吸作用进行的因素主要是温度;P点是在氧气充足条件下测得的,呼吸作用达到最大,氧气浓度应大于15%.
(4)阳生植物的光饱和点大于阴生植物,因此若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,阳生植物更适宜在强光下生活,故图(一)中a曲线的L点向右上移动.
(5)图二中该器官二氧化碳的释放量与氧气的吸收量两条曲线在Q点相交,表示呼吸作用消耗的氧气等于释放的二氧化碳,说明此时只进行有氧呼吸.
(6)当外界氧浓度为4~5%时,氧气的吸收量的相对值大约为0.1,二氧化碳的释放量的相对值大约为0.4,可推出有氧呼吸释放的二氧化碳的相对值大约为0.1,无氧呼吸释放的二氧化碳的相对值大约为0.3,由此可以计算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约为0.016,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约为0.15.因此无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值相当于有氧呼吸的9倍.一摩尔葡萄糖无氧呼吸产生的能量是200kJ左右,其中都有61.08kJ的能量转移到ATP中,其余的以热能形式散失了.一摩尔葡萄糖有氧呼吸产生的能量是2870kJ,其中都有1161kJ转移到ATP中,其余的以热能形式散失了.因此无氧呼吸产生ATP的能量约相当于有氧呼吸的61.08×0.15÷(1161×0.016)=0.47倍.
故答案为:
(1)4 1500
(2)30 37.2 昼夜温差较大的情况下,有利于植物体内有机物的积累
(3)温度 15
(4)右上
(4)有氧呼吸
(5)9 0.47
解析
解:(1)据图A可知,在光照强度为8klx(千勒克斯)、温度为15℃的条件下,离体叶绿体的光合作用强度是4μg/h/10g.据图B可知在30℃条件下的叶肉细胞的呼吸速率为1.5μg/h/10g,若30℃条件下的叶肉细胞既不吸收CO2、也不释放CO2,则图A中的光合速率为1.5μg/h/10g,此时的光照强度应为1500勒克斯.
(2)据图分析:在叶绿体和线粒体离体的条件下图1A表示在温度为30℃,光照强度为8000勒克斯下照光10h,光合作用吸收的二氧化碳量为8×10=80μg,再移到温度也为30℃的暗处细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×24=36μg,则净光合作用吸收的二氧化碳为80-36=44μg,根据光合作用的反应方程式中6二氧化碳~1葡萄糖,可解出积累的葡萄糖是180×44÷(6×44)=30μg;如果将黑暗条件下的温度调整为平均为15℃,则细胞呼吸消耗的二氧化碳为1.5×10+0.75×14=25.5μg,净光合作用吸收的二氧化碳为80-25.5=54.5μg,根据光合作用的反应方程式中6二氧化碳~1葡萄糖,可解出积累的葡萄糖是180×44÷(6×54.5)=37.2μg.比较上述计算结果,说明昼夜温差较大的情况下,有利于植物体内有机物的积累.
(3)图一中P点时,无光照,此时植物无法进行光合作用,只进行呼吸作用,此时影响呼吸作用进行的因素主要是温度;P点是在氧气充足条件下测得的,呼吸作用达到最大,氧气浓度应大于15%.
(4)阳生植物的光饱和点大于阴生植物,因此若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,阳生植物更适宜在强光下生活,故图(一)中a曲线的L点向右上移动.
(5)图二中该器官二氧化碳的释放量与氧气的吸收量两条曲线在Q点相交,表示呼吸作用消耗的氧气等于释放的二氧化碳,说明此时只进行有氧呼吸.
(6)当外界氧浓度为4~5%时,氧气的吸收量的相对值大约为0.1,二氧化碳的释放量的相对值大约为0.4,可推出有氧呼吸释放的二氧化碳的相对值大约为0.1,无氧呼吸释放的二氧化碳的相对值大约为0.3,由此可以计算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约为0.016,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约为0.15.因此无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值相当于有氧呼吸的9倍.一摩尔葡萄糖无氧呼吸产生的能量是200kJ左右,其中都有61.08kJ的能量转移到ATP中,其余的以热能形式散失了.一摩尔葡萄糖有氧呼吸产生的能量是2870kJ,其中都有1161kJ转移到ATP中,其余的以热能形式散失了.因此无氧呼吸产生ATP的能量约相当于有氧呼吸的61.08×0.15÷(1161×0.016)=0.47倍.
故答案为:
(1)4 1500
(2)30 37.2 昼夜温差较大的情况下,有利于植物体内有机物的积累
(3)温度 15
(4)右上
(4)有氧呼吸
(5)9 0.47
如图为叶绿体中光合作用过程示意图.请回答下列问题:
(1)图中[1]的结构名称是______,对其中色素进行分离时,层析液液面应______(高于、低于)滤纸条上的滤液细线
(2)图中过程Ⅰ为光合作用的______阶段.
(3)若突然阻断光照,但持续供给物质[6],则短时间内物质[7]的含量将会______(上升、下降).
正确答案
解:(1)图中结构1是叶绿体类囊体,其上有与光合作用有关的色素,光合作用的光反应阶段在此进行,分离色素时,滤液细线不能接触层析液,层析液需要在滤液细线下面.
(2)图中过程I表示吸收光能,在叶绿体基粒进行水的光解,表示的是光合作用的光反应阶段.
(3)图中6表示二氧化碳,突然阻断光照,光反应无法正常进行,为暗反应提供的ATP和[H]减少,三碳化合物的还原受到抑制,导致7三碳化合物的含量上升.
故答案为:
(1)基粒(类囊体) 低于
(2)光反应
(3)上升
解析
解:(1)图中结构1是叶绿体类囊体,其上有与光合作用有关的色素,光合作用的光反应阶段在此进行,分离色素时,滤液细线不能接触层析液,层析液需要在滤液细线下面.
(2)图中过程I表示吸收光能,在叶绿体基粒进行水的光解,表示的是光合作用的光反应阶段.
(3)图中6表示二氧化碳,突然阻断光照,光反应无法正常进行,为暗反应提供的ATP和[H]减少,三碳化合物的还原受到抑制,导致7三碳化合物的含量上升.
故答案为:
(1)基粒(类囊体) 低于
(2)光反应
(3)上升
红掌是半阴生高等植物,如图1表示夏季事红掌在不同遮光处理条件下净化光合速率的日变化曲线.图2表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的温度与光合.呼吸作用的关系曲线.请回答下列相关问题
注:曲线叶绿素表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比;
(1)图1中当遮光比列达到10%以上时,叶绿素含量增加,其中______的含量增加更多,当遮光比列达到90%,该植物______(填“能”或“不能”)进行光合作用.遮光比列大于30%时,导致净光合速率迅速降低的环境主要因素是______.
(2)图1中与10%遮光处理相比不遮光处理的红掌植物植株干重较小,请分析其可能的原因是______.由此给予农业生产的启示是______.
(3)图2中呼吸速率随着温度变化的情况可用______(填“实线”或“虚线”)表示.当温度为60°C是______,CO2的吸收量与产生量均为0的原因是______.
(4)研究小组发现,同一红掌植株的底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱的内部原因可能是______.
正确答案
解:(1)当遮光率达到10%以上时,随着遮光比例增加,叶绿素含量增加,其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降,说明叶绿素b含量增加更多.当遮光率达到90%时,由于植物个体净光合作用等于0,呼吸速率大于0,故该植物能进行光合作用.遮光比列大于30%时,导致净光合速率迅速降低的环境主要因素是光照强度.
(2)图1中与10%遮光处理相比不遮光处理的红掌植物植株干重较小,原因可能是光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降.由此给予农业生产的启示是合理遮光可提高作物产量.
(3)呼吸作用产生CO2,故图2中呼吸速率随着温度变化的情况可用虚线表示.当温度为60°C是光合速率和呼吸速率均为0,CO2的吸收量与产生量均为0的原因是植物已死亡.
(4)研究小组发现,由于底部叶片衰老,酶活性降低等因素的影响,同一红掌植株的底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱.
故答案为:
(1)叶绿素b 能 光照强度
(2)光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降 合理遮光可提高作物产量
(3)虚线 光合速率和呼吸速率均为0 植物已死亡
(4)底部叶片衰老,酶活性降低
解析
解:(1)当遮光率达到10%以上时,随着遮光比例增加,叶绿素含量增加,其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降,说明叶绿素b含量增加更多.当遮光率达到90%时,由于植物个体净光合作用等于0,呼吸速率大于0,故该植物能进行光合作用.遮光比列大于30%时,导致净光合速率迅速降低的环境主要因素是光照强度.
(2)图1中与10%遮光处理相比不遮光处理的红掌植物植株干重较小,原因可能是光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降.由此给予农业生产的启示是合理遮光可提高作物产量.
(3)呼吸作用产生CO2,故图2中呼吸速率随着温度变化的情况可用虚线表示.当温度为60°C是光合速率和呼吸速率均为0,CO2的吸收量与产生量均为0的原因是植物已死亡.
(4)研究小组发现,由于底部叶片衰老,酶活性降低等因素的影响,同一红掌植株的底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱.
故答案为:
(1)叶绿素b 能 光照强度
(2)光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降 合理遮光可提高作物产量
(3)虚线 光合速率和呼吸速率均为0 植物已死亡
(4)底部叶片衰老,酶活性降低
为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率(Pn).图1为光合放氧测定装置的示意图;图2是不同NaHCO3浓度(Ph8.5,25℃)条件下测得的Pn曲线图.请回答下列问题:
(1)通过变换图1中光源,可研究______、______对光合作用的影响.
(2)在测定不同光照对Pn的影响时,如不精确控制温度,则测得的光照与Pn的关系______(填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”).
(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HCO3-获得CO2.图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为______;在更高NaHCO3浓度下,Pn不再增加的主要原因有______、______.
(4)培养基中的HCO3-与CO32-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高,HCO3-越少,CO32-越多,而CO32-几乎不能被该藻利用.在测定不同pH(7.0~10.0)对光合作用的影响时,导致Pn发生变化的因素有______、______.
正确答案
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.
(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强 光质
(2)难以确定
(3)120mg•L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限
(4)CO2(或HCO3-)供应量不同 CA(细胞)活性变化
解析
解:(1)可调光源可改变光照强度、光的波长(光质),从而可以研究光强和光质对光合作用的影响.
(2)温度是无关变量,温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用,使得难以确定光照对Pn影响,因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜,以便排除对实验的干扰.
(3)由图可以看出,达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为120mg•L-1;在更高NaHCO3浓度下,外界因素是CO2浓度达到了CO2饱和点,不能吸收更多的CO2;内部因素是CA量不足,不能催化分解更多的HCO3-.
(4)由题意可知,pH一方面会影响HCO3-的含量,从而影响Pn;另一方面pH也会影响CA酶的活性,从而影响Pn.
故答案为:
(1)光强 光质
(2)难以确定
(3)120mg•L-1 达到了CO2饱和点 CA量有限
(4)CO2(或HCO3-)供应量不同 CA(细胞)活性变化
生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用.如图所示图1~3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程.请回答下列问题:
(1)构成生物膜的基本支架是______,图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是______.
(2)图1表示的生理过程是______,图3表示的生理过程是______.
(3)图2为哺乳动物成熟红细胞的细胞膜,图中葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要______,如果将图2所示细胞放在无氧环境中,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输______(都会/有一个会/都不会)受到影响,原因是______.
(4)图1-3说明生物膜具有的功能有______、______.
正确答案
解:(1)磷脂双分子层是过程生物膜的基本支架.生物膜的功能主要取决于其中蛋白质的种类和数量.
(2)图1表示H+与O2反应生成H2O,该生物膜结构属于线粒体内膜,表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段.图3表示H2O分解成H+与O2,属于光反应,发生于叶绿体的类囊体薄膜,同时产生的ATP用于暗反应中C3的还原.
(3)葡萄糖和乳酸跨膜运输分别属于协助扩散和主动运输,其共同点是都需要载体蛋白.由于葡萄糖进入细胞属于被动运输,不消耗能量;乳酸运出细胞属于主动运输,可以消耗无氧呼吸产生的ATP,所以图2所示细胞放在无氧环境中,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输都不会受到影响.
(4)通过图1-3可看出生物膜具有跨膜运输功能和能量转换功能.
故答案为:
(1)磷脂双分子层 组成生物膜的蛋白质的种类与数量的不同
(2)有氧呼吸的第三阶段 光合作用的光反应阶段
(3)载体蛋白 都不会 葡萄糖进入细胞属于被动运输,不消耗能量;乳酸运出细胞属于主动运输,可以消耗无氧呼吸产生的ATP
(4)跨膜运输功能 能量转换功能
解析
解:(1)磷脂双分子层是过程生物膜的基本支架.生物膜的功能主要取决于其中蛋白质的种类和数量.
(2)图1表示H+与O2反应生成H2O,该生物膜结构属于线粒体内膜,表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段.图3表示H2O分解成H+与O2,属于光反应,发生于叶绿体的类囊体薄膜,同时产生的ATP用于暗反应中C3的还原.
(3)葡萄糖和乳酸跨膜运输分别属于协助扩散和主动运输,其共同点是都需要载体蛋白.由于葡萄糖进入细胞属于被动运输,不消耗能量;乳酸运出细胞属于主动运输,可以消耗无氧呼吸产生的ATP,所以图2所示细胞放在无氧环境中,图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输都不会受到影响.
(4)通过图1-3可看出生物膜具有跨膜运输功能和能量转换功能.
故答案为:
(1)磷脂双分子层 组成生物膜的蛋白质的种类与数量的不同
(2)有氧呼吸的第三阶段 光合作用的光反应阶段
(3)载体蛋白 都不会 葡萄糖进入细胞属于被动运输,不消耗能量;乳酸运出细胞属于主动运输,可以消耗无氧呼吸产生的ATP
(4)跨膜运输功能 能量转换功能
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