能量之源——光与光合作用
(45分钟100分)
一、选择题(包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2013·济南模拟)下列物质中,可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有()
A.水、二氧化碳、ATP
C.水、ADP、Pi B.氧气、水、ATPD.ADP、C3分子、水
2.光合作用的产物中,氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于() ①二氧化碳
③水的光解
A.①②④③
C.③①③①②气孔直接吸收 ④叶绿素的分解B.③①②④ D.①③①③
3.下图为高等绿色植物光合作用图解,以下说法正确的是(
)
A.①是光合色素,分布在叶绿体和细胞质基质中
B.②是氧气,可参与有氧呼吸的第三阶段
C.③是三碳化合物,能被氧化为(CH2O)
D.④是ATP,在叶绿体基质中生成
4.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是()
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴雨天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
5.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如下图所示,下列叙述错误的是()- 1 -
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光照强度为a时,光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
6.(2013·淮南模拟)向正在进行光合作用的叶绿体悬液中分别加入a、b、c、d四种物质,下列说法不正确的是( )
A.若a能抑制ATP合成,则使C3含量上升
B.若b能抑制CO2固定,则使[H]、ATP含量上升
C.若c能促进[H]的产生,则使C5含量下降
D.若d能促进(CH2O)的合成,则使[H]、ATP含量下降
7.(2013·马鞍山模拟)下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示因素外,其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是(
)
A.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B.乙图中d点与c点相比,相同时间内叶肉细胞中三碳化合物的生成量多
C.图中M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度
D.丙图中,随着温度的升高,曲线的走势将稳定不变
8.(2013·潍坊模拟)据图判断下列叙述不正确的是(
)
A.X、Y物质分别代表C3和丙酮酸
B.①④过程中可以产生[H],②过程需要消耗[H]
C.①过程发生在线粒体基质中,②过程发生在叶绿体基质中
D.①②③④四个过程中既没有消耗氧气,也没有产生氧气
9.某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,下图为该植物处于25℃环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是
(
)
A.a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
B.b点时植物才开始进行光合作用
C.若将温度从25℃提高到30℃,a点上移,d点下移
D.c点时该植物O2的产生量为V1+V2
10.(2013·宿州模拟)下图是测定叶片光合作用强度装置示意图(通过该测定仪的CO2量可忽略不计),叶室为透明玻璃制成。有关分析不正确的是(
)
A.将装置放在暗处,因植物未进行光合作用,故叶片内只有线粒体产生[H] B.给植物浇
O,将该装置放在较弱光照条件下一段时间,能够在气泵处检测到CO2
18
C.该叶片在暗处1小时CO2释放量为P,置于一定光照条件下1小时,测得CO2减少量为Q,则此条件下叶片1小时光合作用固定CO2的量为P+Q
D.装置放在较强光照条件下,叶绿体中ADP从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
11.(2013·绍兴模拟)某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示)。实验结果如下(“+”表示增加,“-”表示减少),下列有关说法正确的是( )
A.由表中数据可知,光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同 B.在适宜光照下,35℃时光合速率小于呼吸速率
C.由表可知,在适宜光照下,最有利于植物生长的温度是30℃ D.在黑暗情况下,叶肉细胞内无ATP的形成
12.(能力挑战题)在充满N2和CO2的密闭容器中,用水培法栽培几株番茄,CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图。
下列叙述错误的是( )
A.第6～8 h光合速率大于呼吸速率
B.第10 h叶肉细胞仍能合成ATP
C.第2～4 h呼吸速率较低的原因是温度太低
D.第10 h后,瓶内CO2含量逐渐升高
二、非选择题(包括2小题,共40分)
13.(20分)对农作物光合作用和呼吸作用的研究,可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果,请回答相关问题。
(1)由甲图可推知,与P点相比,Q点限制单株光合强度的外界因素是
(写出两种),甲实验给我们的启示是:在栽培农作物时要注意 。
(2)种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。C～F段,叶绿体内ADP含量最高的部位是 ,叶绿体内C5的含量将 。一昼夜内植株是否显示生长现象?并说明理由: 。乙图给我们的启示是,在密闭大棚种植作物时要注意。
(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12 h后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g)。则(b-a)所代表的是 。
(4)装置丁(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置,可以确定该实验的因变量应该是 ,而自变量可以是 ;无关变量有 (写出两种)。
14.(20分)(能力挑战题)在一定浓度的CO2和适当的温度(25℃)条件下,测定小麦在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题:
(1)本实验的实验变量是。黑暗条件下小麦叶肉细胞中能产生ATP的场所有 。
(2)当光照强度超过9 klx时,小麦光合速率不再增加的主要原因是。
(3)当光照强度为3 klx时,小麦固定的CO2的量为 (mgCO2/100 cm叶·小时),当光照强度为9 klx时,小麦固定的CO2的量为(mgCO2/100 cm叶·小时)。植物在光照强度为9 klx时,白天光照14小时,则该植物一昼夜积累的有机物量是 (mgCO2/100 cm叶)。
(4)请根据以下条件设计实验,探究相同光照条件下,高温对小麦生长的影响。
实验材料或条件:长势相同的小麦若干、CO2测量仪、计时器、大透明玻璃罩、光照强度(15 klx)、25℃适宜温度和30℃高温。 222
实验步骤:
①取两棵长势相同的小麦分别放在两个密闭的大玻璃罩内(O2和CO2过量)。
② 。
③ 。
④ 。
⑤ 。
实验结果:比较作出结论。
⑥问题思考:实验中是否需要测量不同温度下植物的呼吸作用强度?为什么? 。
答案解析
1.【解析】选C。叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所。光反应阶段,进行水的光解;消耗ADP和Pi,生成ATP。
2.【解析】选C。光合作用中H2O的光解产生O2和[H],[H]用于C3的还原合成(CH2O),CO2的固定是将空气中的CO2转化为C3,然后合成(CH2O)。
3.【解析】选B。根据光合作用图解可知,图中①是光合色素,分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上;②是氧气,可参与有氧呼吸的第三阶段,与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]结合生成水,释放大量的能量;③是三碳化合物,在由光反应阶段提供的[H]和ATP的作用下被还原,生成(CH2O)和C5;④是ATP,在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。
4.【解析】选D。无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生酒精对水果细胞有毒害作用,零下低温易引起细胞结冰,二者均不利于水果的保鲜;C6H12O6在细胞质基质中分解产生丙酮酸,丙酮酸进入线粒体中进一步分解产生CO2和H2O;光合作用过程包括光反应和暗反应,可将光能转变为稳定的化学能,细胞呼吸过程是将有机物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能和热能,ATP是物质,不是能量;夏季连续阴雨天,限制光合作用的主要因素是光照,白天适当增加光照能够提高光合速率,夜间适当降低温度可降低呼吸速率,二者结合起来,可提高作物产量。
5.【解题指南】
(1)知识储备:
①光合作用过程中的物质转化过程;
②光照与光合作用的关系。
(2)解题关键:密闭装置内,氧气增加量为0,表示光合作用强度等于呼吸作用强度。
【解析】选B。装置内增加的氧气来自于光反应阶段水的光解。光照强度为a时,氧气增加量为0,此时仍然进行光合作用,但光合速率等于呼吸速率,氧气的消耗量等于产生量。光合作用消耗二氧化碳,故丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。从图中可以看出,随着光照增强,光合作用强度越来越大。
6.【解析】选C。若a能抑制ATP合成,则使C3的还原过程受阻,C3含量上升;若b能抑制CO2固定,则使C3的还原过程因原料不足而受阻,使[H]、ATP含量上升;若c能促进[H]的产生,使C3的还原过程加快,则使C5含量上升;若d能促进(CH2O)的合成,则使C3的还原过程加快,[H]、ATP的利用加快,使其含量下降。
7.【解析】选D。甲图中CO2浓度和光照强度满足需要,但叶绿体中酶的数量限制了光合作用。乙图中d点时的光照较c点强,光反应生成的ATP和[H]较多,促进三碳化合物的还原,使五碳 - 8 -
化合物生成量增多,因此,五碳化合物与CO2结合生成三碳化合物的量也会增多。温度通过影响酶的活性来影响代谢过程。在丙图中,随着温度的进一步升高,曲线的走势将下降。
【易错提醒】此类曲线的特点是在一个坐标系中自变量不只是横坐标一个,分析时一定要注意先把两个自变量分开来,单独看它与因变量的关系,然后再综合两种因素对因变量的共同影响。
8.【解析】选C。①过程是指细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,不消耗氧气,产生少量[H],Y代表丙酮酸;②过程表示C3还原,发生在叶绿体基质中,消耗[H]和ATP;③过程表示CO2的固定,发生在叶绿体基质中,X代表C3;④过程是指有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质中,不消耗O2,产生大量[H];其中②③过程均属于暗反应阶段,不产生O2。
9.【解析】选D。据图分析,a点时叶肉细胞进行呼吸作用,但不进行光合作用,细胞呼吸受多种因素的影响,不只是受温度的影响;b点时植物光合作用产生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量,在此之前就进行光合作用;若将温度从25℃提高到30℃,光合作用减弱,产生的O2量减少,但呼吸作用增强,吸收的O2量增加,故a、d点均上移;c点时该植物O2的产生量为V1+V2。
10.【解析】选A。本题考查光合作用、细胞呼吸的有关知识。细胞质基质进行呼吸作用也可产生[H];O可以参与有氧呼吸第二阶段,生成CO2;光合作用固定CO2的量应为呼吸作用释18
放量与净光合作用吸收量之和;ATP在叶绿体基质中被利用产生ADP,从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动,再用于光反应。
11.【解析】选C。本题考查植物光合作用和呼吸作用的关系。有光照时,密闭容器中CO2减少量与黑暗中CO2增加量之和最大时,表示此时的光合作用最强;黑暗时装置中CO2增加最多时,表示植物的呼吸作用最强。分析表中数据可知,光合作用酶的最适温度是30℃,细胞呼吸酶的最适温度是35℃;35℃时,适宜光照下装置中CO2减少,表示光合速率大于呼吸速率;30℃时植物光合作用吸收CO2最多,最有利于植物生长;在黑暗情况下,叶肉细胞呼吸作用也能产生ATP。
12.【解析】选C。根据图中曲线可知,在第6～8 h光合速率大于呼吸速率;第10 h,光合作用停止,但此时叶肉细胞仍然进行呼吸作用,能合成ATP;题中信息说明植物处在充满N2和CO2的密闭容器中,植物开始进行光合作用,产生O2少,导致植物呼吸速率较低;第10 h后光合作用停止,瓶内CO2含量逐渐升高,氧气含量逐渐降低。
【易错提醒】
(1)第10 h后光合作用停止,把叶肉细胞等同于叶绿体,误认为B错误,叶肉细胞始终进行呼吸作用。
(2)没有明确题干中给出的有效信息,误认为第2～4 h呼吸速率较低的原因是温度太低,此时 - 9 -
应该是O2含量低,有氧呼吸弱。
13.【解析】(1)从图中可看出,与P点相比,Q点种植密度大,叶片彼此遮挡,影响光照,也影响通风,进而影响二氧化碳的浓度,因此在种植农作物时要合理密植。(2)C～F段,二氧化碳浓度减少,光合作用旺盛,叶绿体内ADP含量最高的地方是叶绿体基质。由于二氧化碳减少,叶绿体内C5的含量将逐渐升高;由于一昼夜内大棚中的CO2浓度有所下降,说明光合作用产生的有机物有积累,故植物表现出生长。乙图给我们的启示是,在密闭大棚种植作物时要注意经常补充CO2。
(3)根据题意,左侧不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,右侧既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,(b-a)所代表的是12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。(4)由“探究光照强度对光合作用强度的影响”可知,该实验的自变量是光照强度,因变量是单位时间上浮叶片的数量,无关变量有温度、清水的量、CO2的含量等,任意写出两种即可。
答案：(1)光照、CO2浓度 合理密植
(2)叶绿体基质 逐渐升高 生长,因为一昼夜内大棚中的CO2浓度有所下降,说明光合作用产生的有机物有积累 经常补充CO2
(3)12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
(4)单位时间上浮叶片的数量 光照强度(台灯与烧杯的距离) 温度、清水的量、CO2的含量等
14.【解析】(1)本实验是测定小麦在不同光照条件下的光合速率,实验变量是光照强度;黑暗条件下小麦呼吸作用产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
(2)当光照强度超过9 klx时,小麦光合速率不再增加的主要原因是CO2含量不足。(3)在3 klx光照强度时,光合速率与呼吸速率相等,此时植物细胞单位时间固定的CO2量就是植物细胞单位时间呼吸产生的CO2量,即8(mgCO2/100 cm叶·小时);单位时间CO2的吸收量和呼吸释放量之和就是植物单位时间固定CO2的量,即40(mg/100 cm叶·小时),也就是植物的实际光合作用量;植物在光照强度为
9 klx时,白天光照14小时,则该植物一昼夜积累的有机物的量是32×14-8×10=368(mgCO2/100 cm叶)。(4)在光下小麦生长好与坏是看有机物的积累量,只要测量相同光照、不同温度下玻璃罩内CO2的变化量即可(植物吸收CO2的量),因此要分别测量实验前后玻璃罩内CO2的含量,差值就是吸收CO2的量。
答案：(1)光照强度 细胞质基质和线粒体
(2)CO2含量不足 (3)8 40 368
(4)②将两个装置分别置于25℃和30℃的黑暗中一段时间 ③光照开始时先用CO2测量仪分别测量两个玻璃罩内CO2的含量 ④将两个装置分别放在25℃和
- 10 - 222
30℃温度下,同时进行15 klx的光照,开始计时 ⑤一段时间后用CO2测量仪测量两个装置中CO2的含量 ⑥不需要。小麦生长好与坏是看有机物的积累量,小麦在不同温度下的光合作用和呼吸作用强度都不同,只要测量光照下单位时间玻璃罩内CO2的消耗量就代表有机物的积累量 - 11 -
www.99jianzhu.com/包含内容：建筑图纸、PDF/word/ppt 流程，表格，案例，最新,免费下载,施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。