优化方案高考生物一轮复习 第三单元 第10讲 能量之源 光与光合作用课后达标检测
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第三单元细胞的能量供应和利用学案13 能量之源一光与光合作用考纲要求考纲要求1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
3.叶绿体色素的提取和分离。
复习要求1.简述叶绿体的结构和功能,说出绿叶中色素的种类和作用2.能图示光合作用的过程,简述光合作用原理的应用3.学会分析环境因素对光合作用强度的影响基础自查一、捕获光能的色素和结构1.捕获光能的色素(1)实验:绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)①提取的原理是什么?②分离的原理呢?(2)色素的种类和吸收光谱(1)叶绿体的结构?(2)色素和酶的分布?(3)功能?二、光合作用的过程和应用2.光合作用的过程(1)光反应:①场所?②条件?③物质变化?④能量变化?(2)暗反应:①场所?②条件?③物质变化?④能量变化?3.光合作用的应用:(1)光合作用强度指什么?(2)影响光合作用强度的因素有哪些?4.化能合成作用:(1)概念:.(2)实例:硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸和硝酸时所释放的化学能,将和合成。
课堂深化探究一、光合作用发现史中的经典实验分析 1.1771年普里斯特利实验绿色植物+点燃蜡烛――→玻璃罩密封蜡烛不易熄灭绿色植物+小鼠――→玻璃罩密封小鼠不易窒息死亡植物更新空气缺点:缺乏 (记录时漏掉了实验在阳光下进行这一重要条件,后来英格豪斯为其纠正)2.1864年萨克斯实验提前暗处理——目的: 实验过程、现象(结果) 3.1880年恩格尔曼实验⎭⎬⎫水绵好氧细菌――→黑暗、无空气显微镜观察⎩⎨⎧极细光束照射叶绿体―→好氧细菌集中在照光处完全曝光―→好氧细菌集中在带状叶绿体处 实验组: 对照组:思考:恩格尔曼的实验设计巧妙之处在哪儿? 提示:主要表现在以下四个方面4.20世纪30年代鲁宾、卡门实验实验方法: 。
特别提醒在光合作用的发现中,大多数科学家们利用了对照实验,使结果和结论更科学、准确。
(1)萨克斯:自身对照,自变量为光照(一半曝光与另一半遮光),因变量为颜色变化。
第10讲能量之源——光与光合作用1.光合作用的基本过程(Ⅱ)2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)3.实验:叶绿体色素的提取和分离[学生用书P67]一、捕获光能的色素和叶绿体的结构1.色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a:蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光叶绿素b:黄绿色类胡萝卜素叶黄素:黄色主要吸收蓝紫光胡萝卜素:橙黄色(1)结构示意图(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧①双层膜②基质:含有与暗反应有关的酶和少量DNA和RNA③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素和与光反应有关的酶↓决定(3)功能:进行光合作用的场所证明(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位叶绿体叶绿体膜两层,基质基粒来组成,类囊体来堆叠,上有色素酶附着,吸收光能来转化,光合作用好场所。
二、光合作用的探索历程[连一连]科学家实验结论或观点⑤和⑥中科学家用什么样的技术手段得出实验结论?该技术手段有何用途? 提示:同位素标记法;追踪某元素或某物质的转移去向。
三、光合作用的反应式及过程1.反应式:CO 2+H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2。
2.过程光反应为暗反应提供[H]和ATP ;暗反应为光反应提供ADP 和Pi 。
光合作用过程的“一、二、三、四”四、影响光合作用的因素 1.光合作用强度(1)含义:植物在单位时间内通过光合作用制造有机物的量。
(2)指标:一定时间内⎩⎪⎨⎪⎧原料消耗量产物生成量2.影响光合作用强度的因素 (1)空气中CO 2的浓度。
(2)土壤中水分的多少,温度的高低。
(3)光照的长短与强弱,光的成分。
3.光合作用与化能合成作用的比较1.(必修1 P100基础题T3改编)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,该实验能得出的结论主要是 ( )A .叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出氧气B .光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体C .叶绿素主要吸收红光和蓝紫光D .好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸 答案:A2.(必修1 P106基础题T6改编)下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图,关于甲物质和乙物质的相对分子质量的比较,正确的是( )A .甲>乙B .甲<乙C .甲=乙D .无法确定 答案:B 3.思维诊断(1)判断下列有关叶绿体及色素的叙述①(2014·高考重庆卷T1C)叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢。
专题3.3 能量之源-光与光合作用(教学案)1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
3.实验:叶绿体色素的提取和分离。
一、捕获光能的色素和结构1.叶绿体(1)结构示意图(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表:①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质:含有与暗反应有关的酶③基粒:由类囊体堆叠而成,分布有色素 和与光反应有关的酶 (3)功能:叶绿体是进行光合作用的场所 (4)恩格尔曼的实验:好氧细菌集中分布于叶绿体被光束照射的部位 2.叶绿体中色素的提取和分离 (1)实验原理(2)分离结果二、光合作用的过程1.完善光合作用过程2.写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向高频考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构例1.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C.由550nm 波长的光转为670nm 波长的光后,叶绿体中C 3的量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470nm 波长的光的利用量显著减少【变式探究】某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( )A.光吸收差异显著,色素带缺第2条B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条C.光吸收差异显著,色素带缺第3条D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条高频考点二 光合作用的探究历程及过程例2.如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。
一段时间后,以下相关比较不正确的是( )A.Y 2的质量大于Y 3的质量B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C.②中水的质量大于④中水的质量D.试管①的质量大于试管②的质量【变式探究】下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a ~g 为物质,①~⑥为反应过程,物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示)。
高考生物一轮总复习:第10课影响光合作用的因素及应用►学业质量水平要求◄1.分析影响光合作用因素的曲线模型,理解环境因素对光合作用的影响。
(科学思维) 2.通过探究环境因素对光合作用速率影响的实验,培养实验设计和分析的能力。
(科学探究) 3.应用影响光合作用的环境因素知识,指导农业生产。
(社会责任)考点一影响光合作用的因素及应用1.光照强度对光合作用的影响及应用(1)原理:光照强度影响光反应阶段,制约ATP和NADPH的产生,进而制约暗反应。
(2)曲线分析。
①曲线上各点的含义。
A点光照强度为0,只进行细胞呼吸,AB段光合作用强度小于细胞呼吸强度B点光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)BD段光合作用强度大于细胞呼吸强度C点光饱和点(光照强度达到C点后,光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)②实线表示阳生植物,虚线表示阴生植物。
(3)应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物、林间带树种的配置和冬季温室栽培等都可合理利用光能。
2.CO2浓度对光合作用的影响及应用(1)原理:CO2浓度通过影响暗反应阶段,制约C3的生成来影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
图中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点,而图中的B点表示CO2饱和点,由图可知,在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度增加而增大。
(3)应用。
①大田要“正其行,通其风”,多施有机肥。
②温室内可通过放干冰,使用CO2生成器,施用农家肥,与猪舍、鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。
3.温度对光合作用的影响及应用(1)原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响,但光合作用相关酶对温度反应更为敏感。
(3)应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用强度;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸强度,保证植物有机物的积累。
能量之源——光与光合作用(1)[基础巩固练]——学业水平一、二实验考点:色素的提取和分离1.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法,正确的是( )A.提取液呈绿色是由于含有的叶绿素a和叶绿素b较多B.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高C.色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小D.滤纸条上没有色素带,说明实验材料可能为黄化叶片2.[2021·黑龙江实验中学高三阶段测试]提取新鲜菠菜叶的叶绿体色素,用圆形滤纸层析法分离色素,实验装置如图。
正确的层析结果是(深色圈表示色素环)( )A. B.C. D.3.[2021·黑龙江省牡丹江高三阶段性测试]某同学在做色素分离实验时,滤纸条的色素有重叠现象,其原因可能是( )A.滤液过少B.层析液没及滤液细线C.层析液过少D.滤纸条没经干燥处理考点光合作用过程(Ⅱ)4.如图分别是萨克斯、鲁宾和卡门、恩格尔曼所做的关于光合作用的三个经典实验。
下列相关叙述中,正确的是( )A.图1中A与C部分对照说明光合作用需要光B.图2所示实验运用的实验方法是荧光标记法C.图3所示实验中,好氧细菌分布于光束照射的部位D.萨克斯的实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成淀粉5.下列变化中,可在叶绿体基质中完成的是( )①H2O―→[H]+O2②ATP―→ADP+Pi+能量③C3―→C6H12O6+C5+H2O ④CO2+C5―→C3A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④6.[2021·福建厦门湖滨中学阶段检测]光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应来实现。
下列对于改变反应条件而引起相关变化的说法中,正确的是( ) A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C.突然将红光改变为绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小7.如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8.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验以研究光合作用的光谱。
第10讲能量之源-光与光合作用[学生用书P75]1.(2015·高考上海卷)从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素,发现提取液明显偏黄绿色,最可能的原因是( )A.加入的石英砂太多B.没有加入碳酸钙C.用脱脂棉过滤不彻底D.一次加入过多无水乙醇解析:选B。
色素提取过程中,加入石英砂的目的是使研磨充分,有利于色素的提取。
加入碳酸钙,可防止研磨过程中叶绿素被破坏;不加碳酸钙,研磨过程中叶绿素被破坏,会导致提取液颜色偏黄绿色。
脱脂棉过滤不彻底会出现混浊现象,但其主要影响的不是提取液的颜色。
一次加入过多无水乙醇会导致提取的滤液中色素含量相对较少,使提取液整体颜色变浅。
2.(2015·高考江苏卷改编)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响,某同学用乙醇提取叶绿体色素,用石油醚进行纸层析,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述错误的是( )A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时,滤液在点样线上只能画一次解析:选D。
根据“绿叶中色素的提取和分离实验”的实验结果可知,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ色素条带分别代表胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
由题图可知,正常光照与强光照相比,正常光照下叶绿素含量高,A项正确。
强光照条件下,类胡萝卜素含量增加,说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照,B项正确。
叶绿素a的吸收光谱的吸收峰波长约为430 nm和660 nm,叶绿素b的吸收光谱的吸收峰波长约为460 nm和640 nm,C项正确。
画滤液线时,首先画出一条细线,待滤液干后,再重复画一两次,目的是增加滤液线中的色素含量,层析后获得更清晰的色素条带,D项错误。
3.(2015·高考安徽卷)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。
下列叙述正确的是( )A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高解析:选C。
第10讲光合作用考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构1.叶绿体中的色素及吸收光谱(1)叶绿体中的色素(2)色素的吸收光谱分析①色素的功能:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
②色素吸收光的范围:可见光的波长范围大约是390~760 nm,叶绿体中的色素只吸收可见光,对红外光和紫外光等不吸收。
(3)影响叶绿素合成的因素分析①光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
②温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。
低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶片变黄。
③必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏该种元素将导致叶绿素无法合成,叶片变黄。
另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶片变黄。
2.叶绿体的结构和功能(1)结构模式图(2)结构(3)功能:进行光合作用的场所。
(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的部位。
3.恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料:选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。
(2)妙法排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
(3)巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
[纠误诊断](1)叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光。
( √)(2)液泡中色素吸收的光能用于光合作用。
( ×)提示:叶绿体中色素吸收的光能用于光合作用。
(3)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。
( ×)提示:叶片黄化,说明叶绿体中的叶绿素减少,所以吸收红光减少。
(4)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。
( ×)提示:叶绿体基质中有酶分布,但没有色素。
(5)没有叶绿体,细胞不能进行光合作用。
【优化方案】2016届高考生物一轮复习第三单元第10讲能量之源光与光合作用随堂反馈高效突破[学生用书P67~P68]1.(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不.可能发生的现象是( )A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降解析:选B。
正常生长的绿藻,照光培养一段时间,说明绿藻可以正常进行光合作用,用黑布遮光后,改变了绿藻光合作用的条件,此时光合作用的光反应停止,光反应的产物O2、ATP和[H](即NADPH)停止产生,所以A、C、D项所叙述现象会发生;光照停止,暗反应中C3还原受影响,C5减少,CO2的固定减慢,B项所叙述现象不会发生。
2.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是( ) A.磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B.光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量解析:选C。
A项,光合作用的光反应中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸。
B项,光合作用中叶绿素吸收并转化光能的过程与酶的催化作用无关。
C项,乳酸是无氧呼吸的产物,在人体内不能继续分解供能,人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。
D 项,病毒无独立的代谢系统,病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。
3.(2014·高考天津卷)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。
下列叙述正确的是( )(CH2O)+O2CO2+H2O+能量A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP中C.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同解析:选D。
过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。
【优化方案】2016届高考生物一轮复习第三单元第10讲能量之源光与光合作用课后达标检测1.某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中,观察到的色素带颜色较浅,其可能原因是( )①无水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了两天的菠菜叶⑤只画了一次滤液细线A.2种B.3种C.4种D.5种解析:选D。
无水乙醇加入量过多,会造成乙醇中的叶绿素含量浓度小,导致色素带颜色浅;不加CaCO3,研磨时会使叶绿素遭到破坏,提取到的叶绿素少,导致色素带颜色浅;未加SiO2导致研磨得不充分,使色素带颜色浅;菠菜叶失绿,导致色素带颜色浅;画滤液细线次数少,导致色素带颜色浅。
2.下列关于叶绿素的叙述,错误的是( )A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析:选D。
镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。
3.(2015·江苏苏北四市二模)图1是“质壁分离和复原实验”的部分操作图,图2是“叶绿体中色素分离”的结果,以下相关说法不.正确的是( )A.盖玻片下最好是成熟的植物组织细胞B.实验中用吸水纸引流常需要重复几次C.图2中b代表的是叶绿素bD.出现图2结果的原因可能是研磨时没加碳酸钙解析:选C。
用于质壁分离和复原实验的植物细胞,应该是成熟的植物细胞,故A正确;图1实验中用吸水纸引流重复几次的目的为让材料充分浸润在蔗糖溶液或清水中,故B正确;图2中b代表的是胡萝卜素,故C错;图2实验正常情况下所得到的结果应是叶绿素的量多,从图2滤纸条上看,叶绿素量反而少,说明研磨时,可能没加碳酸钙,叶绿素被破坏,D正确。
4.下列变化中,可在叶绿体基质中完成的是( )①H2O―→[H]+O2②ATP―→ADP+Pi+能量③C3―→C6H12O6+C5+H2O ④CO2+C5―→C3A.①②③ B.①③④C.②③④ D.①②③④解析:选C。
叶绿体基质是进行暗反应的场所,主要进行CO2的固定和C3的还原,在该阶段需要消耗光反应产生的[H]和ATP,而①过程是水的光解,发生在叶绿体类囊体薄膜上。
5.(原创题)下列与光合作用相关的叙述不.正确的是( )A.叶绿体中含量最少的色素在层析液中溶解度最大B.叶绿体中进行光反应的膜结构不能合成ATPC.在光合作用过程中水既是原料又是产物D.添加ATP、[H]和CO2的离体叶绿体基质可完成暗反应解析:选B。
叶绿体中含量最少的色素是胡萝卜素,胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,A项正确;叶绿体在类囊体薄膜上进行光反应,光反应包括水的光解和ATP的合成,B项错误;光合作用过程中既有水的参与又有水的生成,C项正确;暗反应进行的场所是叶绿体基质,需要的条件是ATP、[H]、酶,原料是CO2和H2O,D项正确。
6.如图为叶绿体亚显微结构模式图,关于其结构与功能的叙述不.正确是( )A.①和②均为选择透过性膜B.光反应的产物有O2、还原氢和ATP等C.③上的反应需要光,不需要酶,④中的反应不需要光,需要多种酶D.光能转变为活跃的化学能在③上进行;活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成解析:选C。
①和②分别表示叶绿体的外膜和内膜,生物膜都具有选择透过性,A正确;光反应的产物有O2、还原氢和ATP等,B正确;③表示叶绿体的类囊体,是光反应的场所,③上的反应需要光,也需要酶,④表示叶绿体基质,是暗反应的场所,④中反应不需要光,需要多种酶,C错误;光能转变为活跃的化学能在③上进行,活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成,D正确。
7.夏季晴朗的中午,某些植物因为蒸腾过于强烈而出现气孔关闭的现象,这是植物对环境变化的一种适应,此时这些植物叶肉细胞内C3、C5、[H]、ATP的含量短期变化分别是( )A.降低、升高、升高、升高B.升高、降低、降低、降低C.降低、升高、降低、降低D.升高、降低、升高、升高解析:选A。
气孔关闭,CO2供应减少,影响暗反应中CO2固定,C3生成量减少,含量降低;C5消耗减少,含量升高。
光反应的产物利用受阻,故[H]和ATP的含量升高。
8.(2015·安徽蚌埠模拟)科学家将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(见图1),当叶绿体基质和类囊体均达到pH=4时(见图2),将其转移到pH=8的碱性溶液中(见图3)发现ATP合成。
下列叙述不.合理的是( )A.光可为该实验提供能量,是该实验进行的必要条件B.该实验中叶绿体完整,保证反应过程高效、有序地进行C.产生ATP的条件是类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质D.叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件解析:选A。
题给实验中,没有提及光照,ATP的产生只与类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质有关。
9.(2015·北京东城模拟)某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验,连续48小时测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程呼吸速率恒定),据图分析正确的是( )A.图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有3个B.绿色植物吸收CO2速率达到最大的时刻是第45小时C.实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱D.实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所是线粒体和叶绿体解析:选C。
图中细线是在恒温密闭环境中测得的CO2吸收速率,当吸收速率为零时,表示植物不从外界吸收CO2,此时光合作用所需的所有CO2全由呼吸作用提供,即此时呼吸速率与光合速率相等。
根据图解可知呼吸速率与光合速率相等的点有4个,分别在第6、18、30、42小时,A错误;据曲线分析,CO2吸收速率最大时对应的时间是第36小时,B错误;由曲线图看出,前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低,因此,前24小时比后24小时的平均光照强度弱,C正确;实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体,D错误。
10.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,结果如图所示。
下列相关叙述正确的是( )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加C.开始照射后,暗反应促进了光合作用速率D.结束照射后,光反应先于暗反应迅速减弱解析:选D。
A错误,开始照射前,植物既释放氧气,也吸收二氧化碳,即光反应和暗反应都可进行;B错误、D正确,从图中可以看出,结束照射后,光反应迅速减弱,暗反应缓慢减弱;C错误,从图中可以看出,开始照射后,氧气释放量迅速上升,但二氧化碳吸收量上升却很慢,说明暗反应限制了光合作用速率。
11.(2015·安徽江南十校联考)绿色植物在进行光合作用时以H2O作为供氢体,而光合细菌则以H2S作为供氢体进行光合作用。
以下有关光合细菌的说法合理的是( ) A.没有成形的细胞核,拟核中分布着多条线性DNAB.以H2S作为供氢体进行光合作用,无法产生氧气C.利用H2S作为原料,其光合作用的产物不可能是糖类D.生存需要光照条件,体内的叶绿体是光合作用的场所解析:选B。
光合细菌拟核中分布的是环状的DNA,A错误;以H2S作为供氢体,无法产生氧气,但光合细菌能将CO2和H2O合成糖类,其光合作用的产物是糖类,B正确、C错误;光合细菌体内不含叶绿体,D错误。
12.如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解,请据图完成下列问题:(1)图中A 表示的结构是由________堆叠而成的。
若f 为高能化合物,则b 、c 代表的物质名称依次是:____________________。
(2)h 与i 反应生成j 的过程称为__________________,j 与f 、e 反应称为________________。
(3)依据图分析,影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中的CO 2的浓度、光照和________等。
(4)若g 用于细胞的有氧呼吸,则相关反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)图中A 表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒,a 、b 、c 、e 、f 、g 、h 、i 、j 分别是水、氧气、ADP 、ATP 、[H]、糖类、C 5、CO 2、C 3。
(2)由h 与i 反应生成j 的过程称为CO 2的固定。
j 与f 、e 反应称为C 3的还原。
(3)影响光合作用的因素有光照强度、CO 2的浓度、温度、矿质元素、水等。
(4)书写细胞呼吸反应式时注意项目要齐全,不能缺少酶、能量,反应前后的水不能抵消,且不能用ATP 代替能量。
答案:(1)类囊体 O 2和ADP (2)CO 2的固定 C 3的还原 (3)温度(或矿质元素)(4)C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O ――→酶6CO 2+12H 2O +能量13.(2015·山东烟台模拟)为了探讨某种植物的一些生理特性,科研人员做了一系列的相关实验。
下图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。
请分析回答:(1)从图中a ~b 段可以看出,限制叶片光合速率的主要环境因素是____________________。
若其他条件不变,对叶绿素而言,有效辐射的光主要是______________________。
(2)图中c~d对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是________,i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有_________________________________________________________。
(3)经测定,晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6 μmol/(m2·s),则g点时该植物O2产生速率为________μmol/(m2·s)。
(4)每分子叶绿素含有一个Mg2+,可被H+、Cu2+等置换。
在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时,滤液用5%的HCl处理一段时间后,其颜色与研磨时未加________的颜色相似,呈黄褐色。
实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片,可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色,其原因可能是________________________________________________________________________。