1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出:
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
(2)结构
,决定
(3)功能:进行光合作用的场所。
3.绿叶中色素的提取及分离实验
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)实验结果
|
色素种类 |
色素颜色 |
色素含量 |
溶解度 |
扩散速度 |
胡萝卜素 |
橙黄色 |
最少 |
最高 |
最快 |
|
叶黄素 |
黄色 |
较少 |
较高 |
较快 |
|
叶绿素a |
蓝绿色 |
最多 |
较低 |
较慢 |
|
叶绿素b |
黄绿色 |
较多 |
最低 |
最慢 |
命题点一 叶绿体中的色素及吸收光谱
1.(2017.泰州学测模拟)下列关于叶绿体的色素的叙述,错误的是 ( )
A.矿质元素能影响叶绿素的合成
B.提取叶绿素时选用层析液的原因是色素可溶于有机溶剂
C.低温条件下色素合成受阻
D.黄化苗中无叶绿素,但有其他色素存在
答案 B
解析 Mg是合成叶绿素的主要元素;提取叶绿素是利用叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶),形成色素液,层析液的作用是溶解并分离不同色素,这是两个不同的过程;低温会降低酶的活性进而影响反应速度;黄化苗因缺光而不能产生叶绿素,所以变黄,但有其他色素存在。
2.(2017.徐州学测模拟)如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。以下对该图分析错误的是( )
A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱是代表叶绿体4种色素对光能的吸收
C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D.总吸收光谱与作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参与光合作用
答案 C
解析 图示中,叶绿素a的吸收值有两个波峰,主要集中于红光和蓝紫光区域。叶绿体中含有4种色素,各种色素都能吸收光,因此总吸收光谱是指叶绿体色素的总吸收值。图示中,作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似,说明色素吸收的光都可用于光合作用。
命题点二 色素的提取与分离实验
3.(2016.江苏学测)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,为防止色素被破坏,提取色素时需要加入的物质是( )
A.二氧化硅 B.盐酸
C.碳酸钙 D.蒸馏水
答案 C
解析 色素提取实验中,碳酸钙具有保护色素的作用。
4.(2014.江苏学测)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,加入石英砂(二氧化硅)的作用是( )
A.有利于色素分离 B.有利于研磨充分
C.防止色素被破坏 D.防止色素挥发
答案 B
解析 二氧化硅在绿叶中色素的提取和分离实验中的作用是使研磨更充分。
题后反思 影响叶绿素形成的三大因素
考点二 光合作用的探究历程
1.1771年,英国科学家普利斯特利证明:植物可以更新空气,但不知道更新何种气体。
2.1779年,荷兰科学家英格豪斯证明:普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。
3.1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是O2和CO2。
4.1845年,德国科学家梅耶指出:植物在进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来。
5.1864年,德国植物学家萨克斯的实验证明:光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
6.1941年,美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法证明:光合作用释放的氧气来自水。
7.20世纪40年代,美国科学家卡尔文,利用同位素示踪技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
命题点一 探究光合作用历程
5.(2014.无锡学测模拟)历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述错误的是( )
A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B.萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C.恩格尔曼用极细的光束做实验,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O
D.卡尔文用同位素示踪法发现了碳元素在光合作用中转化的途径
答案 C
解析 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用产生的氧气来自于H2O。
6.(2014.南京学测模拟)科学家用水绵进行了如下实验:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照的条件下一段时间,然后用极细的光束照射水绵不同部位,观测到一些部位有好氧细菌积聚,另一些部位则没有积聚(如图所示)。由此得出的结论是( )
A.光合作用产生淀粉,场所是叶绿体
B.光合作用产生氧气,场所是叶绿体
C.光合作用产生淀粉,需要水
D.光合作用产生氧气,需要二氧化碳
答案 B
解析 极细的光束照射到叶绿体上,好氧细菌用来检测氧气的释放,该实验证明了氧气产生于叶绿体。
命题点二 探究光合作用历程的实验拓展
7.(2017.盐城学测模拟)下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.Y2的质量大于Y3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
答案 C
解析 Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质量大于Y3;④中小球藻含有(CHO)的有机物,而①中小球藻含有(CH2O)的有机物,故④中小球藻质量大于①中的;④和②中的水都为HO,且含量相同,因此质量相等;在试管①和②原有质量相等的情况下,②中释放出的是18O2,而①中释放出的是O2,故剩余质量①大于②。
8.(2017.常熟学测模拟)普利斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能存活很长时间。但后来有人重复这个实验,却有的能成功,有的不能成功。以下关于这一现象的说法,不正确的是( )
A.该实验并不科学,没有可重复性
B.该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳光下
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
答案 A
解析 普利斯特利的实验成败与否的关键,是要把装置置于阳光下。普利斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下,取得了成功,但他却忽视了一点,即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作者在重复该实验时,置于阳光下的取得了成功,不置于阳光下的则遭到失败。
题后反思 恩格尔曼探究叶绿体的功能的实验巧妙之处
(1)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;用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
(2)没有空气的黑暗环境:排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束点状投射:叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验:明确实验结果完全是由光照引起的。
考点三 光合作用的基本过程
1.概念
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.过程
命题点一 光合作用的过程
9.(2015.江苏学测)下列关于光合作用中光反应的叙述,错误的是( )
A.O2是光反应的产物之一
B.有光和无光时都可以进行光反应
C.光反应为暗反应提供[H]和ATP
D.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行
答案 B
解析 光反应只能在光照条件下进行。
10.(2012.江苏学测)下图表示光合作用的过程,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是( )
A.阶段Ⅰ表示暗反应
B.阶段Ⅱ表示光反应
C.物质a表示[H]
D.物质b表示C3
答案 C
解析 图中Ⅰ、Ⅱ分别代表光合作用的光反应和暗反应,a是光反应产生,用于暗反应,所以是[H]。
命题点二 光合作用与细胞呼吸的关系
11.如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是( )
A.CO2浓度大于a时,甲才能进行光合作用
B.适当增加光照强度,a点将左移
C.CO2浓度为b时,甲、乙总光合作用强度相等
D.甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强
答案 B
解析 对于甲植物而言,a点时CO2的净吸收速率为0,说明此时光合作用强度等于呼吸作用强度,故在a点之前,甲植物已经开始进行光合作用;适当增加光照强度,光合作用速率增大,a点将左移;CO2浓度为b时,甲、乙的净光合作用强度相等,而总光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,由图可知,甲的呼吸作用强度大于乙的,故b点时,甲的总光合作用强度大于乙的;在一定范围内,随CO2浓度的增大,甲、乙的光合作用强度增强,超过这一范围,随CO2浓度的增大,光合作用强度不再增强。
12.如图表示的是在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。下列有关说法中错误的是( )
A.与光合作用相比,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高
B.在40℃之前,总光合作用速率大于呼吸作用速率
C.温度在30℃时总光合作用速率最大
D.40℃时,该植物不再进行光合作用
答案 D
解析 图中实线表示净光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率,总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。由题图可知,温度为30℃时,总光合作用速率最大,即(总)光合作用的最适温度为30℃,而呼吸作用的最适温度为42℃左右,和光合作用相比,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高,A、C项正确;40℃之前,净光合作用速率大于0,这说明总光合作用速率大于呼吸作用速率,B项正确;40℃时,该植物仍在进行光合作用,只是光合作用速率等于呼吸作用速率,D项错误。
方法技巧 利用简图法理顺光反应和暗反应的关系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi以及NADP+。
(2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成,光反应也会受到抑制。
考点四 影响光合作用的因素及应用
1.光照强度
直接影响光反应的速率,光反应产物[H]和ATP数量的多少会影响暗反应的速率,这是最主要的因素。
分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
A-B段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。
B-C段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以后就不再加强了。C点后,光照强度不再是限制光合作用的主要因素。
2.温度
影响光合作用过程,特别是暗反应酶的催化效率,从而影响光合速率。
3.CO2浓度
CO2是暗反应的原料,CO2浓度高低直接影响暗反应的速率。
4.矿质元素
例如镁是叶绿素的组成成分,氮是光合酶的组成成分,磷是ATP分子的组成成分。
5.水分
水分是光合作用的原料之一,缺少时可使光合速率下降。
命题点一 光照强度、CO2浓度对光合作用的影响
13.某科学家在研究光合作用时,做了一个如图所示的实验。实验前,他向一个密闭容器的溶液中加入了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等(如图甲所示)。实验时,按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行,并不断测定有机物的生成率。随着时间的推移,绘出了曲线图(如图乙所示)。下列对此有关的描述错误的是( )
A.曲线ab段平坦,是因为无CO2,不进行暗反应,所以不能生成有机物,但有光反应进行
B.出现bc段是因为既有CO2,又有ab段产生的[H]和ATP,能进行暗反应生成有机物
C.曲线cd段迅速下降的原因是C3、[H]和ATP不足
D.这位科学家设计的图甲装置相当于植物的叶绿体
答案 C
解析 ab段有光照无CO2,不能生成有机物,相当于光合作用的光反应阶段,A项正确;bc段有CO2,利用ab段产生的[H]和ATP,最终将CO2还原成有机物,相当于光合作用的暗反应阶段,B项正确;曲线cd段迅速下降的原因是ab段提供的[H]和ATP被消耗而不足,C3由于不被消耗而积累,C项错误;图甲装置有进行光合作用的原料和色素、酶等,能将CO2最终转化成有机物,故甲装置相当于叶绿体,D项正确。
14.(2017.南通学测模拟)图中表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下,其光合速率受光照强度影响的变化曲线。比较a、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量的高低是 ( )
A.a>b>c B.a<b<c
C.a>b=c D.a=b<c
答案 A
解析 a点与b点所处环境中CO2的浓度高于c点;a点与b点的CO2浓度相同,但a点的光照强度比b点低,被还原的C3少;b点与c点相比较光照强度是相同的,但b点二氧化碳浓度高于c点,所以b点产生的C3要远高于c点。
命题点二 影响光合作用的因素综合分析
15.(2011.江苏学测)光合作用和呼吸作用的原理在生产中具有广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长
B.合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率
C.降低温度、保持干燥不利于植物种子安全储藏
D.给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻生长
答案 B
解析 长期施用化肥,将会污染环境,破坏土壤结构,不如施用农家肥。低温、干燥有利于保存种子。排水、晒田的目的是促进根的有氧呼吸。
16.(2010.江苏学测)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是( )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
答案 A
解析 合理密植有利于提高产量;阴雨天光照强度较低,温度高,呼吸作用较强,有机物积累较少;白光的光合效率高于红光。
技法提炼 利用模型法分析光合作用中物质的量的变化
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。
(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP含量变化是一致的。
(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。
真题演练与模拟过关
1.(2009.江苏学测)下列关于光合作用过程的叙述中,正确的是( )
A.光反应离不开色素的作用
B.暗反应必须在黑暗的条件下进行
C.光反应为暗反应提供[H]、ATP和CO2
D.暗反应的产物是氧气和有机物
答案 A
解析 色素的作用是吸收、传递、转换光能,所以光反应离不开色素的作用。
2.(2008.江苏学测)利用新鲜的菠菜叶进行“叶绿体中色素提取和分离”的实验,滤液经层析后,色素带在滤纸条上的分布顺序是( )
答案 A
解析 叶绿体中色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的运动快,所以层析结果从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
3.(2014.江苏学测)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①-④表示相关生理过程;图2表示该植物在25℃、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。请据图回答:
图1
图2
(1)图1中过程③属于光合作用的________阶段,有氧呼吸产生能量最多的过程为________(填序号)。
(2)图2中B点时,该植物总光合作用速率________(填“>”“=”或“<”)呼吸作用速率。
(3)在图2中A点的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有________(填序号)。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点的条件下10小时,接着放置在C点的条件下14小时,则在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量(用CO2吸收量表示)为________mg。
答案 (1)光反应 ④ (2)= (3)②④ (4)230
解析 ①②③④分别是暗反应、有氧呼吸一、二阶段、光反应、有氧呼吸第三阶段。有氧呼吸第三阶段产生的能量最多。B点时CO2的吸收速率等于0,此时总光合作用的速率等于呼吸作用的速率。A点时只能进行有氧呼吸。有机物的积累量为20×14-5×10=230mg。
4.(2013.江苏学测)图甲表示植物细胞内光合作用和呼吸作用的部分生理过程;图乙表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速率与光照强度和温度的关系。请据图回答:
(1)图甲中过程①进行的场所是________________,过程③称为________。
(2)图甲中有氧呼吸包括过程________(填序号),过程②进行的场所是________________。
(3)根据图乙分析,限制a、b两点光合速率的主要环境因素分别是________、________。
(4)根据图乙,请在下面坐标中画出光照强度为L2、温度在10-30℃间光合速率的变化曲线。
答案 (1)叶绿体类囊体薄膜 C3还原 (2)④、② 线粒体内膜 (3)光照强度 温度 (4)如图所示
解析 ①、③、④、②分别是光反应、暗反应中C3还原、有氧呼吸第一、二阶段、有氧呼吸第三阶段,场所是叶绿体类囊体薄膜、叶绿体基质、细胞质基质和线粒体基质、线粒体内膜。a点随着光照增强,光合作用增强,b点在不同温度下光合速率不同。
5.(2011.江苏学测)下图表示植物叶肉细胞中光合作用、有氧呼吸的过程,以及两者之间的联系,其中甲-戊表示生理过程,a-d表示相关物质,请据图回答:
(1)物质c表示________,物质d表示________。
(2)过程甲表示光合作用的________阶段,过程戊进行的部位是____________。
(3)在过程甲-戊中,能产生ATP的有____________________。
(4)超市中新鲜的蔬菜密封过久会腐烂,因为缺氧呼吸产生的________等物质对细胞有毒害作用。
答案 (1)O2 CO2 (2)光反应 细胞质基质 (3)甲、丙、丁、戊 (4)酒精
解析 图中甲、乙、丙、丁、戊分别为光反应、暗反应、有氧呼吸第三阶段、第二阶段和第一阶段。a、b、c、d分别为[H]、ADP和Pi、O2、CO2。除暗反应不产生ATP以外,其他四个过程都产生ATP。植物细胞的无氧呼吸一般生成酒精和CO2,酒精对细胞有毒害作用。
1.(2017.宿迁学测模拟)下列对提取光合色素,进行纸层析分离的实验中各种现象的解释,正确的是( )
A.未见色素带,原因可能为材料是黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于其含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸条最前方,是因为其在提取液中的溶解度最高
答案 C
解析 叶绿素a呈蓝绿色、叶绿素b呈黄绿色,所以光合色素提取液呈绿色。未见色素带,可能的原因是没有提取出色素或滤液细线浸入层析液使色素溶解在层析液里等。若材料为黄化叶片,操作正确应见到胡萝卜素、叶黄素的色素带。
2.(2017.泰州学测模拟)下图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C.结构A释放的O2可进入线粒体中
D.如果突然停止CO2的供应,短时间内C3的含量将会增加
答案 D
解析 在光合作用中,CO2首先和C5生成C3,如果突然停止CO2的供应,则C3生成量减少,而其消耗量不变,因此C3含量减少。而C5由于无法与CO2结合,其消耗量减少,而其生成量基本不变,因此其积累量短期内会增加。
3.(2016.扬州学测模拟)下面是几个放射性同位素示踪实验,对其结果的叙述错误的是( )
A.利用15N标记某氨基酸,粗面内质网的核糖体和游离核糖体均出现放射性
B.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O)
C.给水稻提供C18O2,则产生的18O首先出现在光合作用时放出的氧气中
D.小白鼠吸入18O2,则在其尿液中可以检测到HO,呼出的二氧化碳也可含有18O
答案 C
解析 光合作用放出的氧气中的氧原子来自H2O。
4.(2016.徐州学测模拟)将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内C3的含量与葡萄糖的生成量的变化是( )
A.C3增加,葡萄糖减少
B.C3与葡萄糖都减少
C.C3与葡萄糖都增加
D.C3突然减少,而葡萄糖突然增加
答案 A
解析 置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,光反应停止,为暗反应提供的ATP和[H]减少,C3的还原反应速率降低,故C3积累,葡萄糖生成量减少。
5.(2016.南京学测模拟)某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。下图为该植物在恒温30℃时,光合速率与光照强度的关系,下列对此描述不准确的是( )
A.b点时,植物光合作用吸收CO2的量等于a点时CO2的释放量
B.b点时,叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体
C.若将温度调节到25℃,则a点应向上移动
D.若将温度调节到25℃,则b点应向左移动
答案 B
解析 题图中是在恒温30℃下测量的结果,此时该植物的呼吸作用强度恒定,b点代表该光照强度下,光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量,故b点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,当温度从30℃调整到25℃时,呼吸作用强度减弱,光合作用强度增强,因而a点上移、b点左移。
6.(2016.南京学测模拟)下列有关光合作用的叙述,错误的是( )
A.光反应阶段产生的氧气来自水
B.暗反应中C的转移途径是CO2→C3→C5→(CH2O)
C.光反应和暗反应的场所分别是叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质
D.光合作用中能量转换是光能→活跃的化学能→稳定的化学能
答案 B
解析 暗反应中C的转移途径是CO2→C3→(CH2O)。
7.(2015.无锡学测模拟)下列关于小麦光合作用的叙述,错误的是( )
A.光照强度越强,小麦光合速率越高
B.光反应产生的ATP可用于暗反应
C.进入叶绿体的CO2不能被还原氢直接还原
D.适当增加环境中CO2浓度可提高小麦光合作用强度
答案 A
解析 当CO2浓度不足时,增加光照强度,光合作用速率也不再升高。
8.(2016.扬州学测模拟)如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.在无光条件下,有利于暗反应进行
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
答案 D
解析 图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体基质;在无光条件下,暗反应会因[H]和ATP的缺乏而受到限制;若在最适温度条件下,提高温度反而会降低酶的活性,使反应减弱;C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下,利用ATP提供的能量,通过[H]的还原进行。
9.(2015.海安学测模拟)将某植物的叶肉细胞放在低浓度的NaHCO3培养液中,并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间,然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是( )
答案 C
解析 NaHCO3培养液能为光合作用提供原料,随着反应的进行,原料减少,光合作用减弱。
10.(2015.徐州学测模拟)下列关于绿色植物光合作用过程中暗反应的叙述,错误的是( )
A.在叶绿体基质中进行
B.需要ATP、[H]的参与
C.在黑暗条件下才能进行
D.受温度和CO2浓度等因素影响
答案 C
解析 暗反应不需要光,在有光和无光的条件下均能进行。
11.如图表示在不同光照强度下,某植物的氧气释放量。该植物在2000lx光照强度下,每小时光合作用所产生的氧气量(毫升)是( )
A.17 B.12 C.23 D.18
答案 C
解析 实际光合作用产生的氧气量=净光合作用+呼吸作用消耗量=17+6=23(毫升)。
12.(2015.苏州学测模拟)美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧,证明了光合作用( )
A.制造了有机物
B.利用了根系吸收的水分
C.释放的氧气来自H2O
D.释放的氧气来自CO2
答案 C
解析 美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的氧气来自H2O。
13.(冲A练习)(2017.宿迁学测模拟)下图1是植物体内几项生理活动关系示意图,①②③④代表四种生理过程,图2表示在温度、水分都最适宜时,水稻O2释放量与光照强度的关系。回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中过程①是________,在光照充足时,给进行过程①的细胞提供14CO2,则14C的转移途径是________________________(用箭头和物质名称表示)。
(2)过程②进行的场所是____________________。
(3)在碳循环中,通过细胞呼吸没能把碳归还到无机环境的是________(填序号)。
(4)图2中若A点突然停止光照,则水稻叶绿体中C3的含量将________(填“增加”或“减少”)。当光照强度达到B点后,限制水稻增产的主要外界因素是________。
答案 (1)光合作用 14CO2→14C3→(14CH2O)
(2)细胞质基质和线粒体 (3)③ (4)增加 CO2浓度
解析 图1过程①吸收CO2和H2O,生成葡萄糖,因此代表的是光合作用。光合作用吸收的CO2首先固定成C3,然后再还原为(CH2O)。过程②在O2的参与下,将葡萄糖分解为CO2和H2O,因此代表的是有氧呼吸,场所是细胞质基质和线粒体。有氧呼吸和酒精发酵都可将有机物分解为CO2,返回无机环境,乳酸发酵不能生成CO2,不能将碳返回无机环境。如果没有光照,则C3不能被还原,其含量将增加。B点以后,限制光合作用速率的环境因素是CO2浓度。
14.(2016.启东中学测试)下图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系,温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量。
(1)若甲图所示曲线为阳生植物曲线,则图中B点表示
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由乙图可知,当温度为40℃时植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象。
(3)用玻璃大棚种植蔬菜时,应选择光照强度为甲图中的________(填“A”“B”或“C”),温度为________℃(填一个具体数值),及________颜色的玻璃。
(4)如用14C的放射性元素标记CO2,该碳原子的转移途径为:____________________。
答案 (1)光合作用吸收的二氧化碳等于细胞呼吸释放的二氧化碳 (2)不能 (3)C 25 无 (4)CO2→C3→(CH2O)
解析 根据甲图可知,B点CO2的吸收量或释放量等于0,说明光合作用与呼吸作用达到平衡。40℃时,呼吸速率大于真正光合速率,净光合作用小于0,植物体内有机物的消耗大于积累,植物不能正常生长。甲图中C点光照时,光合作用最强,25℃时,净光合速率最大,无色玻璃可以使植物吸收所有的光。CO2在光合作用的暗反应阶段,首先与C5结合,生成C3,再被还原成糖类。