- 能量之源——光与光合作用
- 共7595题
硝化细菌固定二氧化碳的过程与绿色植物的区别在于（ ）
正确答案
解析
解：A、硝化细菌的化能合成作用和绿色植物的光合作用的碳源相同，都来自二氧化碳，A不符合题意；
B、光合作用和化能合成作用的还原剂相同，都是[H]，B不符合题意；
C、光合作用利用的是光能，化能合成作用利用的是氧化外界无机物获得生长所需要的能量，C符合题意；
D、硝化细菌的化能合成作用和绿色植物的光合作用形成的产物都是葡萄糖，D不符合题意．
故选：C．
如图表示生物体内相关的生理过程中物质变化的关系，（其中的A、B、C等字母代表物质）下列说法不正确的（ ）
正确答案
解析
解：A、细胞生命活动所需能量的主要来源是呼吸作用，呼吸作用释放能量最多的是第三阶段，即示意图中的5，A正确；
B、病毒没有呼吸作用，没有过程3，B错误；
C、1光合作用的光反应阶段和4呼吸作用的第二阶段都有水的参与，C正确；
D、2表示的是光合作用的暗反应阶段，需要酶的催化和ATP供能，D正确．
故选：B．
（2016•深圳一模）如图表示桑树叶片光合速率与土壤中水分相对含量的日变化关系，请回答．
（1）水分子在叶绿体的______参加光合作用，被分解成______．
（2）土壤水分含量为20%时，10-12时段内桑叶叶绿体内C3相对含量会______．大约5分钟后限制光合速率的外界因素主要是______．
（3）当土壤含水量为______ 时，桑叶几乎没有出现“午休”（中午时刻光合速率明显下降）现象．为避免桑叶“午休”，应对桑叶采取的措施是______．
正确答案
解：（1）光合作用过程中，水分子在叶绿体的类囊体参与光反应，光解为氧气与[H]．
（2）土壤水分含量为20%时，10-12时段内桑叶情况关闭，二氧化碳供应不足，三碳化合物的合成减少，含量降低．黑暗处理5分钟后限制光合速率的外界因素主要是光照强度．
（3）图中表明土壤含水量为80%桑叶几乎没有出现“午休”．为避免桑叶“午休”，可以适时进行合理灌溉．
故答案为：
（1）基粒（类囊体膜） O2及[H]
（2）降低 光照强度
（3）80% 适时进行合理灌溉（适当浇水或适当提高土壤相对含水量）
解析
解：（1）光合作用过程中，水分子在叶绿体的类囊体参与光反应，光解为氧气与[H]．
（2）土壤水分含量为20%时，10-12时段内桑叶情况关闭，二氧化碳供应不足，三碳化合物的合成减少，含量降低．黑暗处理5分钟后限制光合速率的外界因素主要是光照强度．
（3）图中表明土壤含水量为80%桑叶几乎没有出现“午休”．为避免桑叶“午休”，可以适时进行合理灌溉．
故答案为：
（1）基粒（类囊体膜） O2及[H]
（2）降低 光照强度
（3）80% 适时进行合理灌溉（适当浇水或适当提高土壤相对含水量）
如图表示生物细胞内[H]的转移过程．下列分析正确的是（ ）
H2O
正确答案
解析
解：A、过程①表示光反应，伴随有ATP的生成，A错误；
B、过程②表示暗反应，发生时的产物还有C5，B错误；
C、③过程发生在细胞质基质和线粒体基质中，且必须有水参与反应，（CH2O）中部分H形成[H]需要消耗水，C正确；
D、④表示有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是线粒体内膜，D错误．
故选：C．
细辛是一种适宜在森林下腐质层深厚处生活的植物，滨藜是一种适宜在沙漠环境生活的植物．图1是上述两种植物（用甲、乙表示）单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在左图中四种不同光照强度（O、b1、b2、c）下的生理状态．请据图分析回答：
（1）当光照强度为b1时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______．
（2）图2中细胞器①利用CO2的场所是______，细胞器②利用O2的场所是______；Ⅱ、Ⅳ状态对应的光照强度依次是______、______（填左图字母）．
（3）假如滨藜、细辛两种植物叶绿体中的基粒大小和基粒类囊体层数存在较大差异，从结构与功能相适应的角度分析，含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是______．
（4）漫射光环境中，光线以较短波长的光占优势．图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱（暗带部分表示被吸收的光线），则滨藜、细辛两种植物中，叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是______．
（5）生产实践中经常在大棚中栽培乙植物．若图3表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素是______；若要改变这一限制因素，提高乙植物的产量，通常采用增施有机肥料（如农家肥）的方法，其原理是______；增施有机肥后，若保持温度不变，则d点将发生的移动情况是______．
正确答案
解：（1）当光照强度为b1时，甲植物既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）细胞器①是叶绿体，利用CO2的场所是叶绿体基质．细胞器②是线粒体，利用O2的场所是线粒体内膜．对甲植物而言，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，即图2中Ⅳ；光照强度为b2时，光合作用强度小于呼吸作用强度，对应于图2中的Ⅱ．
（3）滨藜属阳生植物，光补偿点和光饱和点都较高，可用甲曲线表示；细辛属于阴生植物，光补偿点和光饱和点都较低，可用乙曲线表示．所以含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是细辛．
（4）根据图3分析，滨藜、细辛两种植物中，叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是滨藜．
（5）d点之后，随着光照强度的增大，光合作用强度不再增大，此时限制光合作用强度的主要环境因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．增施有机肥后，在微生物的分解作用下，环境中的二氧化碳浓度升高，达到最大光合速率的光照强度及最大光合速率都将增大．增施有机肥后，若保持温度不变，则光饱和点增大，d点将向右上移动．
故答案为：
（1）叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）叶绿体基质 线粒体内膜 b2 0
（3）细辛
（4）滨藜
（5）CO2浓度 土壤中的微生物将有机肥料分解，放出CO2 向右上移动
解析
解：（1）当光照强度为b1时，甲植物既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）细胞器①是叶绿体，利用CO2的场所是叶绿体基质．细胞器②是线粒体，利用O2的场所是线粒体内膜．对甲植物而言，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，即图2中Ⅳ；光照强度为b2时，光合作用强度小于呼吸作用强度，对应于图2中的Ⅱ．
（3）滨藜属阳生植物，光补偿点和光饱和点都较高，可用甲曲线表示；细辛属于阴生植物，光补偿点和光饱和点都较低，可用乙曲线表示．所以含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是细辛．
（4）根据图3分析，滨藜、细辛两种植物中，叶绿素a与叶绿素b的比值较大的植物是滨藜．
（5）d点之后，随着光照强度的增大，光合作用强度不再增大，此时限制光合作用强度的主要环境因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．增施有机肥后，在微生物的分解作用下，环境中的二氧化碳浓度升高，达到最大光合速率的光照强度及最大光合速率都将增大．增施有机肥后，若保持温度不变，则光饱和点增大，d点将向右上移动．
故答案为：
（1）叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）叶绿体基质 线粒体内膜 b2 0
（3）细辛
（4）滨藜
（5）CO2浓度 土壤中的微生物将有机肥料分解，放出CO2 向右上移动
光合作用与实验设计：加拿大一枝黄花属双子叶多年生草本植物，原产北美，作为观赏植物引入我国，现已在一些地区蔓延成灾，有“植物杀手”之称，严重威胁这些地区的生物多样性．图2为加拿大一枝黄花的光合过程作用示意图．请据图回答．
（1）图1中过程II代表______，代表同一种物质的是______．
（2）下列关于过程I叙述正确的是______
A．过程I中进入NADPH的电子来源于光能
B．过程I只与叶绿体色素有关，与其他色素无关
C．过程I的ATP合成过程能量可以来源于植物氧化分解
D．过程I发生的场所在叶绿体膜上
（3）图2为加拿大一枝黄花光合速率与光强的关系，当光照强度大于______μmol•m-2•s-1时，加拿大一枝黄花才能正常生长．为了研究加拿大一枝黄花在某地区的分布与危害性，有人做了如下调查：将调查的地块划分成10等份，每份内取1个样方，分别统计各样方内的植物种类和数量，计算植物的种群密度．近五年植物种群变化的调查结果（该地区只有加拿大一枝黄花和繁缕两种植物）汇总如下：
单位/株•m-2
（4）关于上表叙述不正确的是______．
A．该调查采取的方法是样方法，调查过程需要注意随机取样
B．当地繁缕的基因库在5年中逐步减小
C．加拿大一枝黄花与繁缕之间属于竞争关系．
D．根据表中数据可知4年中辛普森指数最高的是2004年
某研究小组欲研究本地繁缕消失的原因，通过实地调查他们发现：加拿大一枝黄花在代谢过程中能向环境释放一些萜类化合物影响其他植物的生长和发育．因此该研究小组根据这个发现欲设计实验进行验证．
实验目的：探究不同温度下加拿大一枝黄花分泌物对繁缕种子萌发率的影响
实验材料：加拿大一枝黄花水浸提取液、清水、繁缕种子、培养皿、脱脂棉、人工气候箱、镊子、玻璃棒、烧杯、滴管．
（5）实验步骤：
①将繁缕种子分为A、B两组，每组等分为两份（A1、A2、B1、B2），置于垫有脱脂棉的培养皿中，控制A1和B1环境温度为15℃，A2和B2环境温度为25℃．
②A组：加入______；B组：加入等量清水．
③将A、B两组装置放入人工气候箱培养一段时间，统计种子萌发率．
（6）实验步骤中B组的作用是______．
（7）请根据下表数据转换为柱形图．______．
正确答案
解：
（1）据图1分析可知，过程II代表暗反应，也叫卡尔文循环，图中A、F分别表示参与光反应的水和暗反应产生的水．
（2）A、过程I中进入NADPH的电子来源于水的光解，A错误；
B、过程I表示光反应，参与光反应的色素叶绿体色素，而位于液泡的色素不参与光反应，B正确；
C、过程I的ATP合成过程能量来自于光能，C错误；
D、过程I发生的场所在叶绿体的类囊体膜上，D错误．
故选：B．
（3）据图2分析可知，只有当光照强度大于 25μmol•m-2•s-1时，光合作用才大于呼吸作用，加拿大一枝黄花才能正常生长．
（4）A、表格中两种植物种群密度的调查方法是样方法，调查过程需要注意随机取样，A正确；
B、表格中繁缕不断减少，所以当地繁缕的基因库在5年中逐步减小，B正确；
C、加拿大一枝黄花与繁缕两种植物之间属于竞争关系，结果繁缕是被淘汰了，而加拿大一枝黄花获胜了，C正确；
D、根据表中数据可知4年中辛普森指数最低的是2004年，D错误．
故选：D．
（5）实验步骤：
②根据实验的单一变量原则和对照性原则，A组加入加拿大一枝黄花水浸提取液，B组加入等量清水．
（6）实验步骤中B组加入等量蒸馏水的目的是对照．
（7）请根据表数据计算各组、各温度的种子萌发率，绘制柱形图如下：
故答案为：
（1）卡尔文循环（暗反应） A和F
（2）B
（3）25
（4）D
（5）加拿大一枝黄花水浸提取液
（6）对照
（7）
解析
解：
（1）据图1分析可知，过程II代表暗反应，也叫卡尔文循环，图中A、F分别表示参与光反应的水和暗反应产生的水．
（2）A、过程I中进入NADPH的电子来源于水的光解，A错误；
B、过程I表示光反应，参与光反应的色素叶绿体色素，而位于液泡的色素不参与光反应，B正确；
C、过程I的ATP合成过程能量来自于光能，C错误；
D、过程I发生的场所在叶绿体的类囊体膜上，D错误．
故选：B．
（3）据图2分析可知，只有当光照强度大于 25μmol•m-2•s-1时，光合作用才大于呼吸作用，加拿大一枝黄花才能正常生长．
（4）A、表格中两种植物种群密度的调查方法是样方法，调查过程需要注意随机取样，A正确；
B、表格中繁缕不断减少，所以当地繁缕的基因库在5年中逐步减小，B正确；
C、加拿大一枝黄花与繁缕两种植物之间属于竞争关系，结果繁缕是被淘汰了，而加拿大一枝黄花获胜了，C正确；
D、根据表中数据可知4年中辛普森指数最低的是2004年，D错误．
故选：D．
（5）实验步骤：
②根据实验的单一变量原则和对照性原则，A组加入加拿大一枝黄花水浸提取液，B组加入等量清水．
（6）实验步骤中B组加入等量蒸馏水的目的是对照．
（7）请根据表数据计算各组、各温度的种子萌发率，绘制柱形图如下：
故答案为：
（1）卡尔文循环（暗反应） A和F
（2）B
（3）25
（4）D
（5）加拿大一枝黄花水浸提取液
（6）对照
（7）
屋顶种植植物既利于室内降温又利于改善空气质量．为了提高屋顶植物的生态效益，有人做了相关实验，绘出下列三图．请回答有关的问题．
（1）图甲中a物质形成过程中，位于叶绿体的类囊体薄膜上的______将光能转换成化学能．
（2）图乙表示在二氧化碳充足条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系．在温度为10℃，光照强度大于______klx后，该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4klx瞬时上升至8klx，此刻该植株叶绿体内C5的含量将______．当温度为20℃、光照强度在4-12klx之间时，限制该植株光合速率外界因素主要是______．
（3）图丙表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a，b，c，d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图．若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在O2浓度为______时，无氧呼吸完全被抑制．最适合保存种子的氧气浓度为______．
正确答案
解：（1）据图甲分析，a表示[H]，此时叶绿体类囊体薄膜上的色素能够将光能转变为化学能，发生的是水的光解反应．
（2）据图乙分析，在温度为10℃，光饱和点为2，即光照强度为4klx后，该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4klx瞬时上升至12klx，光照增强，[H]和ATP生成增加，三碳化合物还原增强，五碳化合物生成增多，去路不变，导致五碳化合物含量上升．温度为30℃、光照强度小于12klx，即光照强度小于光饱和点时，限制光合作用的主要因素是光照强度．
（3）图丙中，当氧浓度为d时，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，此时细胞只进行有氧呼吸，无氧呼吸完全被抑制．当外界氧浓度为c时，该器官CO2的释放量相对值为6，而O2的吸收量相对值为4，说明有氧呼吸CO2的释放量为4，无氧呼吸CO2的释放量为2，根据无氧呼吸和有氧呼吸反应可计算出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别是
故答案为：
（1）色素
（2）4 升高（或增加） 光照强度和温度
（3）d c
解析
解：（1）据图甲分析，a表示[H]，此时叶绿体类囊体薄膜上的色素能够将光能转变为化学能，发生的是水的光解反应．
（2）据图乙分析，在温度为10℃，光饱和点为2，即光照强度为4klx后，该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4klx瞬时上升至12klx，光照增强，[H]和ATP生成增加，三碳化合物还原增强，五碳化合物生成增多，去路不变，导致五碳化合物含量上升．温度为30℃、光照强度小于12klx，即光照强度小于光饱和点时，限制光合作用的主要因素是光照强度．
（3）图丙中，当氧浓度为d时，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，此时细胞只进行有氧呼吸，无氧呼吸完全被抑制．当外界氧浓度为c时，该器官CO2的释放量相对值为6，而O2的吸收量相对值为4，说明有氧呼吸CO2的释放量为4，无氧呼吸CO2的释放量为2，根据无氧呼吸和有氧呼吸反应可计算出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别是
故答案为：
（1）色素
（2）4 升高（或增加） 光照强度和温度
（3）d c
在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：
（1）在图二乙点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是______．
（2）在图二甲状态时，可以发生图一中的哪些过程？（用图中字母表示）______．图二
中乙-丙段时，限制光合作用的主要因素是______．
（3）图一中的葡萄糖在细胞质基质中分解成的物质A是______物质A进入线粒体的条件是______．
（4）如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内C3化合物的含量______．
正确答案
解：（1）在图二乙点植物细胞进行光合作用，光反应在类囊体膜上进行，产生ATP，被叶绿体基质中的暗反应利用，因此叶绿体内ATP移动的方向是由类囊体薄膜移向叶绿体基质．
（2）在图二甲状态时，细胞只进行呼吸作用，从外界吸收氧气，将二氧化碳释放到大气中，因此图一中发生的过程是：细胞从环境中吸收氧气（f），线粒体吸收氧气（g），线粒体释放二氧化碳（h），细胞释放二氧化碳（a）；图二中乙-丙段时，随光照强度增强，光合作用强度增大，说明该阶段限制光合作用的因素主要是光照强度．
（3）分析图一中可知，物质A是葡萄糖酵解的产物并进入线粒体中继续反应，因此为丙酮酸和[H]．在有氧的条件下，丙酮酸和[H]进入线粒体进行有氧呼吸．
（4）在图二的丁点突然停止光照，光反应停止，不能产生[H]和ATP，三碳化合物还原受阻，而二氧化碳固定形成三碳化合物仍然进行，因此叶绿体内C3化合物的含量升高．
故答案为：
（1）由类囊体片层薄膜向叶绿体基质
（2）fgha 光照强度
（3）丙酮酸和[H]（或丙酮酸） 有氧气存在
（4）升高
解析
解：（1）在图二乙点植物细胞进行光合作用，光反应在类囊体膜上进行，产生ATP，被叶绿体基质中的暗反应利用，因此叶绿体内ATP移动的方向是由类囊体薄膜移向叶绿体基质．
（2）在图二甲状态时，细胞只进行呼吸作用，从外界吸收氧气，将二氧化碳释放到大气中，因此图一中发生的过程是：细胞从环境中吸收氧气（f），线粒体吸收氧气（g），线粒体释放二氧化碳（h），细胞释放二氧化碳（a）；图二中乙-丙段时，随光照强度增强，光合作用强度增大，说明该阶段限制光合作用的因素主要是光照强度．
（3）分析图一中可知，物质A是葡萄糖酵解的产物并进入线粒体中继续反应，因此为丙酮酸和[H]．在有氧的条件下，丙酮酸和[H]进入线粒体进行有氧呼吸．
（4）在图二的丁点突然停止光照，光反应停止，不能产生[H]和ATP，三碳化合物还原受阻，而二氧化碳固定形成三碳化合物仍然进行，因此叶绿体内C3化合物的含量升高．
故答案为：
（1）由类囊体片层薄膜向叶绿体基质
（2）fgha 光照强度
（3）丙酮酸和[H]（或丙酮酸） 有氧气存在
（4）升高
对某品种茶树在恒温25℃时的有关研究结果如图所示
（①图中净光合速率以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示；②假设恒温时，呼吸速率不变；③假设该品种茶树光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃）
（1）该研究探讨了______对该品种茶树净光合速率的影响．该品种茶树达到最大光合速率所需的最低光照强度为______千勒克司（klx）．
（2）B点时该品种茶树根尖细胞形成ATP的场所有______．
（3）研究结果显示，恒温25℃时，一昼夜中（假定白天、黑夜各12h），该品种茶树白天平均净光合速率应大于______μmol•g-1•h-1 才会积累有机物．C点时该品种茶树实际光合速率为______μmol•g-1•h-1
（4）若将温度调节到30℃（其他条件不变），则A点将会向______移动，B点将会向______移动．
正确答案
光照强度
12.5
细胞质基质和线粒体
8
33
下
右
解析
解：（1）据图分析，自变量为光照强度，因变量为净光合作用速率，则研究目的是光照强度对该品种茶树净光合速率的影响；在一定光照强度范围内，将光合作用速率增加，光照强度为12.5千勒克司时，净光合作用速率不再增加．
（2）茶树根尖细胞进行呼吸作用，形成ATP的场所有细胞质基质和线粒体．
（3）据图分析，光照强度为0时，茶树只进行呼吸作用，速率为88μmol．g-1．h-1，恒温25℃时，一昼夜中（假定白天、黑夜各12h），该品种茶树白天平均净光合速率应大于 8μmol．g-1．h-1 才会积累有机物．C点时净光合作用速率为258μmol．g-1．h-1，则实际光合速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=25+8=33 μmol．g-1．h-1．
（4）光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，则将温度调节到30℃，呼吸作用速率升高，光合作用速率下降，则A点将会向下移动；B点是光补偿点，光合作用速率等于呼吸作用速率，现光合作用速率下降，则需要提高光照强度使得两者相等，即向右移动．
故答案为：
（1）光照强度 12.5
（2）细胞质基质和线粒体
（3）8 33
（4）下 右
光照增强，光合作用增强．但在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，此时细胞内C3与C5的含量变化情况为（ ）
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．
故选：D．
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