- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
回答下列有关光合作用的问题
人参是一种适宜在森林底层生活的植物，胡杨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A、B表示）单位时间内释放氧气的量随光照强度变化的曲线．图2表示A植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0klx、1klx、2klx、5klx）下的生理状态．
（1）由图1判断，A植物是______；当光照强度为2KL时，A植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______．
（2）对于A植物来说，图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态对应图1的光照强度依次是______．
（3）假如胡杨、人参两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）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之后限制增产的主要外界因素是______．为了提高B植物的产量，通常采用增施有机肥料（如农家肥）的办法，增施有机肥后，若保持温度等条件不变，则C点将发生的移动情况是______．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，一昼夜中葡萄糖的积累量是______mg．若A植物的呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，在6.5klx光照强度下，它除了完全吸收利用呼吸作用产生的CO2外，还应从外界吸收CO2______mmol/m2•h．
正确答案
解：（1）图1中A、B两曲线与X轴平行时，所需的光照强度不一样，B曲线的光照强度明显小于A曲线，人参生活在森林底层，上方有其他的植物会遮挡阳光；胡杨生活在沙漠中，无其他的植物遮挡阳光．所以A是胡杨，B是人参．A植物叶肉细胞即进行光合作用，也进行呼吸作用，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态依次是光合作用大于呼吸作用、光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、有氧呼吸，故可得各状态对应图1的光照强度依次是：5klx 1klx 2klx 0klx．
（3）胡杨生活环境光照充足，人参的生活环境光照不充足，所以为了制造有机物，人参细胞内含有较大的基粒和较多的类囊体，以吸收固定转化更多的光能．
（4）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之前限制增产的主要外界因素是光照强度，在C点之后曲线与X轴平行，则限制增产的主要外界因素是CO2浓度；增施有机肥后，有利于植物的光合作用，故C点向右上移动．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，由曲线可看出呼吸作用消耗氧气的速率为20mmol/m2•h，光合作用释放的氧气的速率为10mmol/m2•h，故一昼夜中氧气释放量10×16=呼吸作用消耗的氧气的量20×8，故葡萄糖的积累量是0；由于呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，所以消耗20的氧气产生二氧化碳是18，
由于A植物在6.5klx光照强度下，实际光合作用强度为60，所以60-18=42mmol/m2•h．
答案为：（1）胡杨 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）5klx 1klx 2klx 0klx
（3）人参
（4）CO2浓度 向右上移动
（5）0 42
解析
解：（1）图1中A、B两曲线与X轴平行时，所需的光照强度不一样，B曲线的光照强度明显小于A曲线，人参生活在森林底层，上方有其他的植物会遮挡阳光；胡杨生活在沙漠中，无其他的植物遮挡阳光．所以A是胡杨，B是人参．A植物叶肉细胞即进行光合作用，也进行呼吸作用，故产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ状态依次是光合作用大于呼吸作用、光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、有氧呼吸，故可得各状态对应图1的光照强度依次是：5klx 1klx 2klx 0klx．
（3）胡杨生活环境光照充足，人参的生活环境光照不充足，所以为了制造有机物，人参细胞内含有较大的基粒和较多的类囊体，以吸收固定转化更多的光能．
（4）若图1表示B植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，在C点之前限制增产的主要外界因素是光照强度，在C点之后曲线与X轴平行，则限制增产的主要外界因素是CO2浓度；增施有机肥后，有利于植物的光合作用，故C点向右上移动．
（5）给予A植物3klx光照16小时黑暗8小时，由曲线可看出呼吸作用消耗氧气的速率为20mmol/m2•h，光合作用释放的氧气的速率为10mmol/m2•h，故一昼夜中氧气释放量10×16=呼吸作用消耗的氧气的量20×8，故葡萄糖的积累量是0；由于呼吸商（呼吸作用产生的CO2量/消耗的O2量）为0.9，所以消耗20的氧气产生二氧化碳是18，
由于A植物在6.5klx光照强度下，实际光合作用强度为60，所以60-18=42mmol/m2•h．
答案为：（1）胡杨 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）5klx 1klx 2klx 0klx
（3）人参
（4）CO2浓度 向右上移动
（5）0 42
科研人员对温室大棚内栽种的某种植物进行了相关研究：
甲图表示该植物光合作用速率（%）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开．乙图曲线1、2分别表示植物的实际光合量和净光合量．丙图表示自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内该植物光合速率曲线．根据上述有关数据，回答下列问题：
（1）由甲图分析：新形成的嫩叶净光合速率较低，从光反应角度分析可能的原因是______和受光面积小导致吸收光能少．
（2）由乙图分析：最有利于积累有机物的温度是______；假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在温度达到______时，植物就不能生长．
（3）由丙图分析：①7-8时限制光合速率的主要因素是______，此时叶肉细胞内产生ATP的部位有______．
②分析两条曲线的变化规律可知：人工施加CO2的最佳时间是______时，图中阴影部分面积表示______．
正确答案
解：（1）由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段由于受光面积小、光合色素含量少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低．
（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和净光合量的差值越来越大，表明呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速率应大于夜间的呼吸速率；但是图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两种差距不断增大，因此植物温度达到35℃时，就不能生长．
（3）①由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率的主要因素是光照强度；此时叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
②丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次性施加CO2的大棚内光合速率仍在增加，因此人工施加CO2的最佳时间是8时．由于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量．
故答案为：
（1）光合色素含量少
（2）25℃35℃
（3）①光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质（少一个不得分）
②8 人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量
解析
解：（1）由甲图分析：题中提出，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片成熟并充分展开，因此AB段由于受光面积小、光合色素含量少，导致光反应吸收光能少，因此新形成的嫩叶净光合速率较低．
（2）由乙图分析：在25℃时，植物的净光合量最高，最有利于积累有机物．图中还看出，植物的实际光合量和净光合量的差值越来越大，表明呼吸速率在不断增强．假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，要保证植物生长，白天的净光合速率应大于夜间的呼吸速率；但是图中则在温度达到35℃时，植物的净光合速率为20，呼吸速率=总光合速率-净光合速率=40-20=20，并且此后两种差距不断增大，因此植物温度达到35℃时，就不能生长．
（3）①由丙图分析，7-8时光合速率不断增强，这是光照强度不断增加的结果，因此此时间段内限制光合速率的主要因素是光照强度；此时叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用，因此叶肉细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
②丙图中看出，8点时自然种植的大棚的光合速率迅速下降，这是受到大棚中二氧化碳浓度的限制，而人工一次性施加CO2的大棚内光合速率仍在增加，因此人工施加CO2的最佳时间是8时．由于二氧化碳吸收用于合成有机物，因此图中阴影部分面积表示人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量．
故答案为：
（1）光合色素含量少
（2）25℃35℃
（3）①光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质（少一个不得分）
②8 人工施加二氧化碳后油桃有机物的增加量
用14C和18O分别标记CO2和H2O，当植物体进行光合作用时，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：（1）根据光反应阶段水的光解产生[H]与氧气，可以推知光合作用产生的氧气来源于水，故18O标记的H2O释放的氧为18O；
（2）根据暗反应阶段CO2被C5固定形成C3，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，可以推知CO2→C3→（CH2O），故14C标记的CO2合成的（CH2O）含14C．
故选：C．
在一定浓度的CO2和最适的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表，以下有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、A植物的光补偿点和光饱和点都小于B植物，因此与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物，A正确；
B、B植物的光合作用的光饱和点为9klx，如果在增加光照强度，也不会影响光合作用速率，因为此时影响光合作用的因素是CO2浓度或温度等，B正确；
C、总光合速率=净光合作用速率+呼吸作用速率．当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率=30+15=45mgCO2/100cm2叶•小时，C错误；
D、当光照强度为3klx时，A植物固定的二氧化碳的量为11+5.5=16.5mgCO2/100cm2叶•小时，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15．故两者固定的二氧化碳的差值16.5-15=1.5mgCO2/100cm2叶•小时，D错误．
故选：AB．
光合作用过程中，[H]产生的部位和消耗的部位分别是（ ）
正确答案
解析
解：根据光合作用过程可知，光合作用的光反应阶段中，水光解产生氧气和[H]，光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上；
暗反应阶段中，光反应产生的ATP和[H]用于三碳化合物的还原，暗反应阶段发生在叶绿体基质中．
故选：C．
将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究其有10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用，结果如图所示．据图所作的下列推测，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、从左图曲线无法看出，该叶片呼吸速率与温度和光照时间成正比，A错误；
B、直接从右图比较，在5klx光照下，10℃时净释放的氧气量比20℃时多，因此积累的有机物比20℃时多，B错误；
C、在10℃、5klx的光照下，经过2h，产生的氧气净量为6，加上呼吸消耗氧气为1，因此，可以得出每小时光合作用产生的氧气量是3.5mg，每小时光合作用固定的CO2量，根据（6CO2∽C6H12O6∽6O2）可以计算出固定的CO2量为每小时4.8125mg，C错误；
D、在20℃、10klx光照下，经过2h，产生的氧气净量为10，加上呼吸消耗氧气为2，因此，可以得出每小时光合作用产生的氧气量是6mg，D正确．
故选：D．
如图表示某植物叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线．下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、植物从O点时开始进行光合作用，随着光照强度的增强，光合作用强度不断增强，因此图中S2+S3可表示0-D间植物光合作用的总量，A正确；
B、图中A点只进行呼吸作用，因此OA段可表示呼吸速率，则S1+S3可表示0-D间植物呼吸作用消耗，B正确；
C、0-D间植物光合作用有机物的净积累量=光合作用总量-呼吸作用消耗=S2+S3-（S1+S3）=S2-S1，C正确；
D、当光照强度为B点以上时，光合作用强度大于呼吸作用强度，D错误．
故选：D．
分析，图中①②③④所代表的生理过程依次是（ ）
正确答案
解析
解：（1）光合作用反应式6H2O+6CO2
（2）有氧呼吸反应式：C6H12O6+6H2O+6O2
（3）无氧呼吸反应式：C6H12O6
（4）硝化细菌利用NH3和HNO2氧化所释放的能量合成有机物，反应式：6CO2+6H2O+能量
由此可见④为有氧呼吸，所以，①为光合作用、②为无氧呼吸、③为化能合成作用、④为有氧呼吸．
故选：B．
将两棵生长状况相同的同种植株分别按甲、乙两图所示放置培养．在相同自然条件下，测得甲、乙状态下两植株一昼夜02释放速率变化曲线分别如图丙、丁所示．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、e点时，气孔部分关闭导致光合作用下降，A错误；
B、据图分析，一昼夜中，图乙比甲中氧气的释放量要大得多，所以植株乙积累的有机物多，B正确；
C、14时，图甲较乙中植株叶绿体中C3含量低，C错误；
D、ab段与cd段曲线下降的原因不相同，D错误．
故选：B．
将A玉米置于含有C18O2的空气中，B玉米置于含有18O2的空气中，正常生长一段时间后，A、B 两株内最先产生的含18O的化合物依次为（ ）
正确答案
解析
解：将a组小麦培养于18O的CO2的空气中，二氧化碳首先与五碳化合物结合形成三碳化合物，然后被还原形成有机物，因此最先出现放射性氧的化合物是三碳化合物；将b组小麦培养于18O的O2的空气中，氧气首先参与有氧呼吸的第三阶段，与[H]结合形成水，因此最先出现放射性氧的化合物是水．
故选：B．
如图是碳反应及光合产物在植物细胞中的利用示意图．据图分析，下列叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、分析图解可知，图中I发生的光合作用暗反应阶段的变化，其场所为叶绿体基质，因此II是在叶绿体外，即细胞质基质，A错误；
B、卡尔文循环中固定二氧化碳合成有机物，从图中分析，生成1分子c需要①②③各循环1次，故每生成1分子C，需要固定3分子CO2，B错误；
C、突然降低环境中CO2量，则生成的C3b含量下降，进一步生成的C5a速率下降，C错误；
D、分析图解可知，光合作用的产物中含有蛋白质，而蛋白质的合成场所为核糖体，因此可以判断叶绿体中含有核糖体，D正确．
故选：D．
（1）A是光能，它在过程②这个阶段中转变成化学能后，能量首先储存到[______]______中，最终储存在[______]______中．
（2）过程④称为______过程①称为______．
（3）叶绿体中的色素分布在______，以新鲜绿叶为原料提取叶绿体中的色素时，可利用______来溶解色素，使用______方法将其分离出来．
（4）夏季晴朗的白天，植物上午光合作用的强度不断增加而下午光合作用逐渐减弱的主要原因是______的变化．正午时分，一些植物的光合作用强度明显减弱，其原因可能是______．
正确答案
C
ATP
F
糖类（有机物）
二氧化碳的固定
三碳化合物的还原
类囊体薄膜上
无水乙醇
纸层析
光照强度
温度较高，蒸腾作用强烈，使气孔关闭，二氧化碳吸收减少
解析
解：（1）过程②表示的是光合作用的光反应阶段，过程③表示的是光合作用的暗反应阶段，光反应阶段为暗反应阶段提供[H]和ATP，C为ATP，ATP为暗反应三碳化合物的还原提供能量，故A表示光能，可转变为储存在ATP中的活跃的化学能．最终转换为储存在有机物中稳定的化学能．
（2）过程③表示的是光合作用的暗反应阶段，包括两个过程，分别是④二氧化碳的固定和①三碳化合物的还原．
（3）叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，提取和分离色素时需要使用无水乙醇等有机溶剂溶解色素，利用各种色素在层析液中的溶解度不同，在层析纸上的扩散速度不同的原理，利用纸层析的方法将它们分离出来．
（4）植物上午光合作用的强度不断增加而下午光合作用逐渐减弱是因为上午和下午的光照强度不一样，光照强度的强弱影响植物的光合作用的强度，中午，由于温度较高，植物的蒸腾作用较强，植物失水，导致气孔关闭，二氧化碳的吸收减少，导致植物的光合作用减弱．
故答案为：
（1）C ATP F 糖类（有机物）
（2）二氧化碳的固定 三碳化合物的还原
（3）类囊体薄膜上 无水乙醇 纸层析
（4）光照强度 温度较高，蒸腾作用强烈，使气孔关闭，二氧化碳吸收减少
请据图甲、乙回答问题（[]内填编号）：
（1）图甲是绿色植物光合作用过程图解，Ⅰ表示______阶段，Ⅰ为Ⅱ提供的物质是[______]______和[______]______．
（2）图乙是光照改变后，与光合作用有关的C5化合物和C3化合物在细胞内的变化曲线，曲线a表示______，在无光照时其含量下降的原因是______．
（3）由图乙可知，影响光合作用强度的因素有______．
正确答案
解：（1）光合作用过程中，利用光能的过程是Ⅰ光反应阶段．Ⅰ光反应阶段为Ⅱ暗反应阶段提供的物质是[H]和ATP．
（2）图乙是光照改变后，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少．
（3）由图乙可知，光照强度和CO2浓度均影响光合作用的速度，前者主要影响光合作用的光反应过程，而后者主要影响暗反应过程．
故答案为：
（1）光反应[④][H]（或氢、还原态氢）[⑤]ATP（或三磷酸腺苷）
（2）C5化合物 CO2在还原过程中，因缺[H]和ATP不能产生C5化合物，而C5化合物仍然在固定过程中被消耗
（3）光照强度和CO2浓度
解析
解：（1）光合作用过程中，利用光能的过程是Ⅰ光反应阶段．Ⅰ光反应阶段为Ⅱ暗反应阶段提供的物质是[H]和ATP．
（2）图乙是光照改变后，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少．
（3）由图乙可知，光照强度和CO2浓度均影响光合作用的速度，前者主要影响光合作用的光反应过程，而后者主要影响暗反应过程．
故答案为：
（1）光反应[④][H]（或氢、还原态氢）[⑤]ATP（或三磷酸腺苷）
（2）C5化合物 CO2在还原过程中，因缺[H]和ATP不能产生C5化合物，而C5化合物仍然在固定过程中被消耗
（3）光照强度和CO2浓度
（2015秋•长春校级月考）植物的光合作用和呼吸作用都要受到外界环境因素的影响，下列曲线表示正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、温度是通过影响酶的活性进而影响光合速率的，因此当温度升高到一定程度，酶活性会下降甚至失活，而光合作用强度就会下降，A错误；
B、没有氧气的条件下，小麦种子可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，随着氧气浓度的逐渐上升，无氧呼吸逐渐受到抑制，而有氧呼吸不断增强，因此二氧化碳含量呈现先减少后增加的现象，B正确；
C、小麦种子呼吸作用与光照强度无关，C错误；
D、在一定的范围内，小麦幼苗的光合作用随二氧化碳浓度增大而增大，超过二氧化碳饱和点后，光照强度不再增加，D错误．
故选：B．
（2015秋•安庆校级期末）离体的叶绿体在光照下稳定进行光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3和C5相对含量的变化是（ ）
正确答案
解析
解：CO2含量的改变直接影响的是暗反应中二氧化碳的固定这个反应．CO2含量由高到低时，CO2的固定这个反应变弱，则这个反应的反应物C5化合物消耗减少，剩余的C5相对增多，导致生成物C3生成量减少．
故选：C．
扫码查看完整答案与解析