课时作业13 光合作用的过程及影响因素基础巩固1．(2019·武汉市高中毕业生训练)下列关于线粒体和叶绿体的说法错误的是( )A．两种细胞器都依靠增大膜面积来提高代谢效率B．两种细胞器中都可进行基因的选择性表达C．线粒体中丙酮酸的氧化分解需要O2的参与D．叶绿体中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ的催化解析：线粒体和叶绿体扩大膜面积的方式不同，线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒，都增大了细胞的膜面积，提高了代谢速率，A正确；线粒体中与叶绿体中所合成的蛋白质存在差异，是基因的选择性表达，B正确；线粒体中丙酮酸的分解在线粒体基质中进行，无需氧气的参与，氧气是在有氧呼吸中作为还原氢的受体，C错误；光合作用中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的催化，D正确。答案：C2．(2019·安徽蚌埠模拟)1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片后发现一半变蓝，一半没有变蓝。下列有关说法不正确的是( )A．放在暗处几小时的目的是消耗掉原有的淀粉
B．该实验中一张叶片可以相互对照，无需另设对照组C．该实验证明光合作用产生了淀粉D．该实验的自变量是光照时间长短解析：放在暗处几小时的目的是消耗掉原有的淀粉，防止干扰实验结果，A正确；该实验中一张叶片可以相互对照，无需另设对照组，B正确；该实验证明光合作用产生了淀粉，C正确；该实验的自变量是有无光照，而不是光照时间长短，D错误。答案：D3．(2019·临沂一模)下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。有关分析错误的是( )A．图中A为氧气，可部分释放到空气中B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C．该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中解析：水的光解产物是氧气和H＋，若光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气会部分释放到空气中；图中B是在NADP＋、H＋和电子参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH
的含量暂时降低；叶绿体基质中，暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP；光合作用光反应过程中，将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中。答案：B4．(2019·海南海口中学月考)下列关于光合作用的叙述错误的是( )A．光反应阶段不需要酶的参与B．暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗C．光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗D．光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能解析：光反应过程需要酶的参与，A错误；光合作用的暗反应过程中，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以及C5，因此暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗，B正确；光合作用过程中光反应产生[H]，暗反应消耗[H]，C正确；光合作用过程将光能转换成化学能，储存在有机物中，D正确。答案：A5．(新材料题)(2019·湖北黄冈调研)从叶绿体分离出类囊体膜并给予光照，发现能使DCPIP(二氯酚靛酚)溶液被还原并发生颜色变化，同时有氧气释放。此实验证明( )A．类囊体吸收光能后，产生O2和还原性物质B．光合作用在类囊体上进行
C．光合作用的产物O2来自H2O，而不是CO2D．类囊体上的光反应能产生O2，而暗反应使DCPIP被还原解析：根据题干中“从叶绿体中分离出类囊体”可知，光反应在叶绿体类囊体中进行，“发现能使DCPIP(二氯酚靛酚)溶液被还原并发生颜色变化，同时有氧气释放”，说明产生了O2和还原性物质，A正确：光合作用的光反应在类囊体上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行，B错误；光合作用产生的O2来自H2O，该实验没有证明，C错误；实验证明了类囊体上的光反应能产生O2，但使DCPIP被还原的物质不是在暗反应产生的，D错误。答案：A6．(2019·福建测试)如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( )A．叶绿体中的色素只分布在结构A上B．细胞吸收14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C．结构A释放的O2可参与有氧呼吸的第三阶段的反应D．[H]产生于B处，在暗反应中起还原作用解析：结构A表示类囊体薄膜，叶绿体中的色素只分布在结构A上，A正确；细胞吸收14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲(有机物)，B正确；结构A释放的O2可参与有氧呼吸的笫三阶段，
氧化还原氢，释放能量，C正确；[H]产生于A(类囊体薄膜)上在暗反应中起还原作用，D错误。答案：D能力创新7．(2019·南宁一模)用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收CO2和释放O2量的变化，结果如下图所示。对该图的分析正确的是( )A．开始照射前，光反应和暗反应均无法进行B．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增强C．开始照射后，暗反应限制了光合速率D．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步减弱解析：据题图可知，开始照射前，光反应与暗反应正常进行，并且是同步的。开始照射后，光反应迅速加快产生大量的O2，随后产生O2的曲线迅速下降，说明此时暗反应限制了光合速率。结束照射后，光反应迅速减弱，而暗反应则缓慢减弱，最后两反应同步进行。答案：C
8．(2019·青岛市模拟)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是( )A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质B．物质A表示O2，物质B表示CO2C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示O2和CO2。光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。答案：D9．(2019·北京西城区模拟)如图为某绿色植物叶肉细胞的部分生理过程示意图，下列相关叙述错误的是( )A．①过程的反应场所是线粒体内膜
B．②过程的反应场所是细胞质基质和线粒体基质C．细胞中①②过程都发生时，③过程不一定发生D．若停止光照，则①过程发生，②过程不发生解析：据图示和题干可知，图中①为有氧呼吸的第三阶段形成水的过程，②为光合作用水的光解过程，③为氧气释放到细胞外的过程。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上，A正确；水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；当光合作用速率与呼吸作用速率相等时，氧气不能释放到细胞外，C正确；停止光照，呼吸作用可以发生，光合作用停止，D正确。答案：B10．(2019·枣庄调研)植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如下图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是( )A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体B．该植物叶片的呼吸速率是5mg/(100cm2叶·h)C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11h，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为
45mgD．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将向右移，c点将向左下移动解析：在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；a点的纵坐标表示呼吸速率；c点光照强度下，11h光照每100cm2叶片吸收CO2的量为11×10＝110mg，晚上每100cm2叶片细胞呼吸释放CO2的量为13×5＝65mg，一昼夜每100cm2叶片净吸收CO2量为45mg；将温度提高到30℃，真正光合速率降低，细胞呼吸速率增大，净光合速率降低，c点将向左下移，光补偿点b点向右移。答案：A11．(2019·山东潍坊模拟)右图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是( )A．物质b可能是ADP和PiB．物质c直接被还原生成(CH2O)和C5C．甲中色素不溶于水，只溶于有机溶剂D．乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行解析：物质c是CO2，它必须首先与C5结合，形成C3，然后C3被还原成C5和(CH2O)。
答案：B12．(2019·东北名校联考)如图是某高等植物细胞中光合作用过程图解，图中英文字母代表相应物质，1，2，3，4代表一定的生理过程。请据图回答(能用标号回答的用标号回答)。(1)该生理过程所产生的物质有些可被同一细胞中其他生命活动利用，这些物质在其他生命活动中发挥效应的场所分别是________和________。(2)某研究者向叶绿体中注入被放射性同位素标记的B物质，并将植物置于光照等其他条件均适宜的环境中一段时间后，采用一定的方法检测光合产物葡萄糖中是否出现了放射性。研究者进行此项研究的目的是____________。若向叶绿体中注入被放射性同位素标记的C物质，在光合产物葡萄糖中________(填“会”或“不会”)出现放射性。在研究过程中研究者测得细胞并没有从外界吸收E物质，也没有向外界释放E物质，若在这种情况下测得细胞光合作用1小时产生了0.12mol的A物质，那么这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为________mol。(3)在突然增强光照的情况下检测到图中的A物质产生量忽然增多，但不久又恢复到正常水平。使A
物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是图中________物质的供应量未能同步增加。在同一过程中C3的变化规律是________。假如外界环境持续黑暗则图示的四个过程会停止的是________。解析：(1)光合作用中产生的葡萄糖和氧气可以被呼吸作用所利用，葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸后，丙酮酸可进一步在线粒体中被彻底氧化分解，氧气在线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段。(2)B物质是光反应产生的[H]，[H]参与光合作用暗反应中C3的还原，因此，用放射性同位素标记[H]的目的是探究外源提供的[H]是否可以被暗反应所利用；C物质是ATP，只为光合作用提供能量，其元素不会参与合成葡萄糖；E物质是二氧化碳，细胞没有从外界吸收二氧化碳，也没有释放二氧化碳到外界环境，说明此时细胞中光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用1小时内产生了0.12mol的氧气(A物质)，根据光合作用的反应式，可知光合作用1小时所制造的葡萄糖为0.02mol，即1小时内呼吸作用消耗的葡萄糖为0.02mol。(3)在突然增加光照强度后，[H]和ATP的产生量增加，更多的C3被还原，C3的量下降，但由于二氧化碳的供应量不足，最终使C3的量恢复正常。植物在持续黑暗的环境中无法进行光合作用，故1、2、3、4四个过程都会停止。答案：(1)线粒体 细胞质基质(2)探究外源提供的B物质([H])是否可以被光合作用(暗反应，C3的还原)所利用 不会 0.02(3)E 先突然减少，但不久后又恢复到正常水平
1、2、3、413．研究人员为研究植物的光合作用过程及速率开展了如下实验，图1是番茄光合作用过程图解，图2是在密闭、透明的玻璃小室中培养番茄的幼苗。(注：CO2缓冲液为碳酸氢钠溶液，当瓶内二氧化碳量减少时，碳酸氢钠溶液释放CO2，反之吸收CO2。因此它能保持瓶内二氧化碳量大致不变)(1)由图1可知，乙代表的物质是__________，要想使叶绿体内A的含量快速下降，可以改变的环境条件是________(写一点即可)。(2)将图2所示的装置放在自然环境下，通过观察装置中液滴移动的位置，可以用来测定夏季一昼夜(零点开始)小室内氧气释放速率的变化，液滴移到最右点是在一天中的________(填“早晨”“正午”或“傍晚”)时刻；要测定图2装置中植物的呼吸作用强度，还需添加一个如图2一样的装置，将该装置________；控制与图2相同的________；每隔20分钟记录一次液滴刻度数据，分析得出结论即可。(3)研究人员想利用先进的化学检测技术，模拟光合作用卡尔文循环的实验。他们在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入14CO2。当反应进行到0.5s时，14C出现在A中；反应进行到5s时，14C出现在(CH2O)和B中。该实验的方法是________，实验的自变量是________，实验目的是研究
________________________________________________________________________。解析：本题考查光合作用和呼吸作用的场所和物质变化，以及影响光合作用的环境因素等相关知识，意在考查考生的识记能力、析图能力和实验设计能力。根据题意和图示分析可知：图1中，上半部分表示光反应，下半部分表示暗反应；甲为CO2，乙为光反应为暗反应提供[H]和ATP。图2是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示的是氧气的变化量，液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多。(1)由图1可知，乙代表的物质是[H]和ATP；要想使叶绿体内A(三碳化合物)的含量快速下降，可以改变的环境条件是不提供CO2或增强光照，即不能产生三碳化合物或使三碳化合物快速被还原。(2)到傍晚的时候，经过一天的光合作用，积累的氧气最多，所以液滴移至最右。要测定图2装置中植物的呼吸作用强度，实验的设计思路是：①设置如图2一样的装置，将该装置遮光或黑暗处理；②控制与图2相同的环境条件；③每隔20分钟记录一次液滴刻度数据。(3)在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入14CO2，当反应进行到0.5s时，14C出现在C3中；反应进行到5s时，14C出现在(CH2O)中，该实验通过控制反应时间来探究CO2中碳原子的转移路径，用到的实验方法为同位素标记法。答案：(1)[H]和ATP 不提供CO2(或增强光照)
(2)傍晚 遮光(或黑暗处理) 环境条件(3)同位素标记法 反应时间 CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
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