《光合色素与光能的捕获》同步习题4

《光合色素与光能的捕获》同步习题

知能演练轻巧夺冠

随堂自测

1．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是(

)

A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内

B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中

C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上

D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的

解析：选D。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上；色素吸收光能后，在类囊体薄膜上将水分解成[H]和O2；CO2从气孔进入后，与C5结合生成C3的过程称为CO2的固定，此过程发生在叶绿体基质中，C3在[H]和ATP的作用下被还原生成有机物，此过程发生在叶绿体基质中。

2．下面是光合作用的图解，其中正确的是( )

解析：选D。光反应为暗反应提供[H]、ATP，有去无回，参与光反应的是水，参与暗反应的是CO2。

3．光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下面各图表示的是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，曲线的纵坐标表示光合作用强度。正确的图解是(

)

解析：选C。北方夏季中午，棉花等植物会出现光合“午休”现象，即此时光照较强，蒸腾作用非常旺盛，植物气孔关闭，CO2不能被植物吸收，使光合速率下降。

4．在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是( )

A．停止光照

B．停止光照并降低二氧化碳浓度

C．升高二氧化碳浓度

D．降低二氧化碳浓度

解析：选D。二氧化碳是暗反应进行的条件之一，如果二氧化碳减少，自然就不能顺利地形成C3，已有的C3仍会通过C3的还原途径而生成C5。这样C3减少 ，C5形成后却不能进一步转变，于是就积累起来。

5．植物的光合作用受温度(T)和光照强度(L)的影响。如图表明植物在3种不同的光照强度下消耗CO2的情况。分析在－5～0 ℃和20～30 ℃温度范围内，光合作用的限制因素分别是(

)

A．L、T B．T和L都不是

C．T、L D．T、T

解析：选C。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割裂开来，分别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。在－5～0 ℃范围内，CO2的消耗量和几倍光强无关，只是随温度的升高而增加，所以其限制因素是温度。在20～30 ℃的范围内CO2的消耗量达到最大值，不再变化。温度已不再是限制因素，而随着光照增强，CO2的消耗量在增多，所以此时光强是其限制因素。

6．下图是光合作用过程图解，请据图回答下列问题：(“[ ]”填写字母)

(1)图中A代表____________，其功能是________________________________________________________________________。

(2)图中表示光反应的是[ ]，其在叶绿体的________进行。光反应为暗反应提供了暗反应进行必需的[ ]____________和[ ]_________ ___。

(3)由F到J的反应过程叫__________________，其在叶绿体________进行。

(4)图中所示光合作用过程中不释放也不需要消耗能量的反应是__________________________(用物质符号等回答)。

(5)在有光条件下，停止CO2供给，C5的变化是________。在CO2供给充足时，植物从暗处移到明处后，C3的变化是________。

(6)通过对图中光合作用的原理和反应过程的分析，列出至少三种提高植物光合作用速率的方法并说明原因：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

解析：A为叶绿体中的色素，具有吸收、传递、转化光能的作用。H表示光反应阶段，进行场所为类囊体膜，为暗反应阶段提供[H]和ATP。I为暗反应阶段，F到J为三碳化合物还原，进行场所为叶绿体基质。二氧化碳的固定阶段不消耗也不产生能量。停止CO2供给，CO2固定停止，C5消耗减少，含量增加。光照充足，[H]和ATP增多，CO2还原加快，C3消耗增多，含量下降。提高光照强度，有利于光反应的进行；提高CO2的浓度，有利于暗反应阶段三碳化合物的形成；保持适宜的温度，有利于光合作用的酶发挥其最大的催化效率，以上三种方法都能提高植物光合作用速率。

答案：(1)叶绿体中的色素 吸收、传递、转化光能 (2)H 类囊体膜上 C [H] D ATP (3)三碳化合物还原 基质中 (4)G与CO2反应生成F的固定过程 (5)增加(或暂时增加) 减少 (6)①提高光照强度，有利于光反应的进行 ②提高CO2的浓度，有利于暗反应阶段三碳化合物的形成 ③保持适宜的温度，有利于光合作用的酶发挥其最大的催化效率

课时作业

1．某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径，下列各项中，能正确表示碳原子转移途径的是( )

A．CO2→叶绿素→ADP

B．CO2→叶绿素→ATP

C．CO2→酒精→葡萄糖

D．CO2→三碳化合物→葡萄糖

解析：选D。在光合作用中，CO2首先和C5生成三碳化合物，然后利用光反应阶段产生的ATP和[H]还原成葡萄糖。

2．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是( )

A．叶绿体中的色素都分布在囊状结构的薄膜上

B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上

C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质上

D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上

解析：选A。叶绿体中含有与光合作用有关的酶和色素。其中酶包括参与光反应的酶和参与暗反应的酶，它们分别分布在叶绿体基粒囊状结构薄膜上和叶绿体基质中；而色素仅分布在叶绿体基粒囊状结构薄膜上。

3．在光合作用实验中，如果用的水中有0.20%的水分子含有18O，CO2中有0.68%含有18O，那么植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为( )

A．0.20% B．0.44%

C．0.64% D．0.88%

解析：选A。根据放射性同位素示踪法可以知道：光合作用过程中，水分解后，其中的氧以分子状态释放出去，因此光合作用产生的氧气中的氧来自水，产生的有机物中的氧则来自CO2。所以，光合作用的原料水中有0.20%的水分子含有18O，则光合作用释放的O2中这个比值不变。

4．在叶绿体中，[H]和ADP的运动方向是( )

A．[H]和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动

B．[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动

C．[H]由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反

D．ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，[H]的运动方向正好相反

解析：选C。[H]在叶绿体类囊体膜上产生，在叶绿体基质中被利用；ADP在叶绿体基质中产生，在类囊体膜上被利用。

5．光照下的正常生长的某绿色植物，其他条件不变，突然停止光照。短时间内叶绿体中C3合成速率(横坐标为时间，纵坐标为速率)为下图中的( )

解析：选A。突然停止光照，[H]、ATP合成停止，C3化合物积累，合成速率也随之而减慢。

6．某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列有关分析正确的有(多选)( )

A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势

B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降

C．实验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的

D．实验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的

解析：选ABD。由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于2～4天光合速率下降而叶绿素含量不变，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收减少，使光合速率下降。

7．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是(

)

A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同

B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同

C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而增强

D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而增强

解析：选D。光照强度为a时，影响曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度的温度、光照强度相同，而CO2浓度不同；光照强度为b时，影响曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度的CO2浓度和光照强度相同，而温度不同；在光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ都未达到光饱和点，光合作用强度随光照强度的升高而增强；在光照强度为a时，曲线Ⅲ已达到光饱和点，随光照强度增加，光合作用强度不再增加。

8．如图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的( )

A．c→d段(X)，b→c段(Y)

B．d→e段(X)，d→e段(Y)

C．d→e段(Y)，c→d段(X)

D．b→c段(Y)，b→c段(X)

解析：选B。光照变强时，光反应加强，[H]、ATP合成速度加快，三碳化合物的还原加快，C3减少，C5增加；光照变弱时，光反应减弱，[H]、ATP合成速率减慢，三碳化合物的还原速率减慢，C3增加，C5减少。

9．下列关于自然界中光合作用的叙述，不正确的是( )