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专题训练5-1光合作用一、选择题1.(2018湖州期末)光合作用中水分子光解的产物是()A.氧气和氢气B.氧气、H+、e-C.氧原子、NADP+、e-D.氧气、NADPH、ATP答案 B解析 在光合作用的光反应中,水在叶绿体的类囊体薄膜上发生分解反应,产物是氧气、H+、e-,其中氧气可以释放的外界环境或供线粒体进行需氧呼吸,H+、e-可以与NADP+反应生成NADPH。2.(2018绍兴3月选考模拟)右图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的结果,出现该实验结果的原因可能是()A.用70%乙醇作为提取液B.研磨时未加SiO2C.研磨时未加CaCO3D.分离时层析液液面高于滤液细线答案 C解析 距离点样处由远到近的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,新鲜菠菜叶正常情况下,叶绿素的含量要大于类胡萝卜素,出现图示结果可能是叶绿素被破坏,在研磨时未加入CaCO3导致。3.(2018嘉兴3月选考模拟)下图表示光合作用碳反应示意图,数字代表物质。下列叙述正确的是()A.是3-磷酸甘油酸B.的全称是核酮糖五磷酸C.在叶绿体基质中被还原D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖答案 A解析 可与CO2结合,应为核酮糖二磷酸,即RuBP,为六碳分子,为三碳酸分子,即3-磷酸甘油酸,A项正确,B项错误;为NADP+,在类囊体薄膜上被还原,C项错误;碳反应生成的三碳糖主要用于RuBP的再生,D项错误。4.如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱,据图判断,下列判断错误的是()A.在研究叶绿素的过程中,为避免类胡萝卜素的干扰,应该选用红橙光区B.进入秋季,植物对420450 nm波长的光的利用量减少C.用450 nm波长的光比用600 nm波长的光更能提高光合作用强度D.用550 nm波长的光改用670 nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加答案 D解析 由图可知,类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光,即蓝紫光区,在研究叶绿素的过程中,为减少类胡萝卜素的干扰,最好选用红橙光区,A项正确;进入秋季,叶子变黄,叶绿素a含量减少,植物对420450 nm波长的光的利用量减少,B项正确;由图可知,叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多,因此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,C项正确;由图可知,由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中色素吸收的光变多,光反应产生的ATP和NADPH变多,三碳化合物的还原加快,消耗的三碳酸加快,而二氧化碳的浓度不变,RuBP和二氧化碳形成三碳酸的速度不变,则叶绿体中三碳酸的量减少,D项错误。5.(2018浙江模拟)下列关于叶绿体叙述,正确的是()A.叶绿体是进行光合作用的场所B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器D.叶绿体是进行细胞呼吸的主要场所答案 A解析 叶绿体是进行光合作用的场所,A项正确;蓝细菌没有叶绿体,但是含有藻蓝素、叶绿素,可以进行光合作用,B项错误;叶绿体是具有双层膜结构的细胞器,C项错误;细胞呼吸的主要场所是线粒体,不是叶绿体,D项错误。6.(2018金丽衢十二校高三第二次联考)右图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果,下列描述正确的是()A.能吸收红光的色素带是B.低温对色素带的破坏率最高C.纸层析的原理是光合色素易溶于无水乙醇D.提取色素时不加碳酸钙会使色素带变浅答案 D解析 吸收红光的主要是叶绿素b、叶绿素a,A项错误;寒冷时,叶绿素容易被破坏而使叶片呈黄色,所以色素带较色素带更易被破坏,B项错误;纸层析的原理是不同的光合色素在层析液中溶解度不同,C项错误;提取色素时,加入碳酸钙的目的是保护叶绿素,即图中的,因此不加碳酸钙会使色素带变浅,D项正确。7.下图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将c降至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降D.a下降、b上升答案 B解析 图中a、b、c分别表示NADPH、ATP、CO2,若突然将CO2降至极低水平,叶绿体中三碳酸的含量会下降,三碳酸还原消耗的ATP和NADPH减少,由于光反应仍继续合成ATP和NADPH,故两者的含量都上升。8.下列属于光合作用光反应的是()A.2、4、6B.2、3、6C.4、5、6D.2、6答案 D解析 光合作用光反应的物质变化包括水的光解和ATP的合成,碳反应包括CO2的固定和三碳酸的还原,故光反应能发生的是2、6。9.下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列叙述正确的是()A.过程中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B.过程只发生在叶绿体基质,过程只发生在线粒体C.过程释放的能量大部分储存于ATP中D.过程一般与吸能反应相联系答案 D解析 过程中叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光,A项错误;过程只发生在叶绿体基质,过程是有机物氧化分解释放能量的过程,发生在细胞溶胞、线粒体,B项错误;过程释放的能量大部分以热能形式散失,少部分储存于ATP中,C项错误;过程ATP水解释放能量,所以一般与吸能反应相联系,D项正确。10.(2018温州期末)图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图,中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞,其细胞壁近气孔侧更厚是调节气孔开闭的结构基础。研究人员将该叶片放在内部温度为15 的密闭容器中研究光照强度与光合作用速率的关系,结果如图2所示。下列有关叙述错误的是()A.图1所示箭头为水分流动的总方向,此时叶肉细胞RuBP含量将减少B.图1所示箭头为水分流动的总方向,此时保卫细胞的吸水能力逐渐增强C.据图2分析,在1 klx光照条件下,该叶片8 h内光合作用产生O2量为179.2 mLD.土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,B点右移答案 A解析 据图1分析可知,此时保卫细胞失水,气孔部分关闭,二氧化碳供应不足,固定减少,此时叶肉细胞RuBP含量将增加,A项错误;根据图1所示箭头为水分流动的总方向,可知此时保卫细胞失水,细胞液渗透压升高,保卫细胞的吸水能力逐渐增强,B项正确;据图可知,1 klx的光照条件下,净光合量为11.2 mL/h,呼吸消耗量11.2 mL/h,光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2 mL/h+11.2 mL/h=22.4 mL/h,因此8 h时间内,光合作用产生O2的量为22.4 mL/h8=179.2 mL,C项正确;土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,光补偿点增大,B点右移,D项正确。11.如图13表示细胞中3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列有关叙述错误的是()A.能发生图1过程的结构只可能是线粒体的内膜B.图2中的结构代表细胞膜,其上的膜蛋白具有细胞识别的功能C.图3中的结构代表类囊体膜,其中氧气产生于类囊体膜内D.图1和图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能答案 A解析 能进行需氧呼吸第三阶段的生物膜可能是真核细胞的线粒体内膜,也可能是原核细胞的质膜,A项错误;图2中的结构是细胞膜,细胞膜上的蛋白质具有识别功能,B项正确;图3是光合作用的光反应阶段,氧气产生于类囊体膜内,C项正确;图1和图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能,D项正确。12.(2018浙江十校联盟联考)下列关于光合作用的叙述,正确的是()A.悬浮在叶绿体基质中的所有类囊体是连成一体的B.叶绿素只能吸收蓝紫光和红光,不吸收其他光,所以呈绿色C.类胡萝卜素和叶绿素等光合色素只存在于叶片中D.卡尔文循环中的关键步骤是二氧化碳与RuBP结合答案 A解析 类囊体是由膜形成的碟状的口袋,所有的类囊体连成一体,其中又有许多叠在一起,像一摞硬币,称为基粒,A项正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,几乎不吸收绿光,所以叶片呈现绿色,B项错误;光合色素存在于能进行光合作用的地方,不只存在于叶片中,如蓝细菌的光合膜上也有,C项错误;卡尔文循环中的关键步骤是三碳酸的还原,D项错误。二、非选择题13.(2018金华期末)光合作用包括光反应与碳反应,光反应又包括许多个反应。下图为光合作用的光反应示意图,请据图回答相关问题。(1)由图可知PS和PS位于,具有的功能。(2)从物质的变化角度分析,光反应为碳反应提供和;从能量变化的角度分析,光反应的能量变化是。(3)光反应涉及电子(e-)的一系列变化,电子(e-)的最初供体为。(4)从图中ATP的产生机制可以判断膜内H+浓度(填“大于”“等于”或“小于”)膜外浓度。答案 (1)类囊体薄膜吸收(转化)光能/传递电子(2)ATPNADPH光能转化为ATP、NADPH中活跃化学能(3)H2O(4)大于解析 (1)图中的色素PS和PS位于类囊体膜,具有吸收、转化光能和传递电子的功能。(2)光合作用的光反应阶段可以为碳反应提供ATP和NADPH;光反应中可以将光能转变为ATP、NADPH中活跃化学能。(3)图中电子(e-)的最初供体为水。(4)图中H+浓度在类囊体膜腔中的浓度大于膜外的,H+通过离子通道运出类囊体后驱动ADP和Pi合成ATP。14.(2018台州3月选考模拟)为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化,进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题。 (1)据图分析,引起7月11月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有。(2)叶绿素参与光合作用的阶段,该阶段的产物有;叶绿素几乎不吸收光。(3)9月份叶绿素含量下降非常明显,但光合速率下降趋势反而变缓,据图分析可能的原因是。在秋季叶色变化过程中,银杏叶色变黄与叶绿素总量呈(填“正”或“负”)相关。(4)用纸层析法,对叶片光合色素进行分离实验,与7月的色素带相比,10月的色素带中重从上到下,第条带的宽度明显变窄。答案 (1)光照和温度(2)光反应NADPH、ATP和O2绿(3)此时仍含有较多的类胡萝卜素,可以进行光合作用负(4)三、四解析 (1)7月11月,气温和光强度均下降,引起银杏叶片中叶绿素含量下降。(2)叶绿素主要参与光合作用的光反应阶段,将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,并且释放O2。叶绿素与其他光合色素相比,几乎不吸收绿光。(3)9月份叶绿素下降明显,但光合速率未呈现明显下降,主要是植物叶肉细胞中仍有较多的类胡萝卜素参与光合作用,秋季银杏叶变黄,叶绿素含量下降,两者为负相关。(4)10月相比7月,叶绿素含量下降明显,因此滤纸条带上,由上到下,第三、四条带明显变窄。
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