2020高中生物 第5章 细胞的能量代谢 第二课时 光合作用的过程、光合作用与农业

2020高中生物 第5章 细胞的能量代谢 第二课时 光合作用的过程、光合作用与农业

第二课时　光合作用的过程、光合作用与农业 一、基础巩固 ‎1.把一株绿色植物移到含C18O2的空气中,18O在植物体内最早出现在(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.C6H12O6 B.C3‎ C.H2O D.丙酮酸 解析：碳反应中CO2固定时,CO2首先与C5结合形成C3,因此B项正确。‎ 答案：B ‎2.光合作用过程中,产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次是(　　)‎ ‎①外膜　②内膜　③基质　④类囊体的薄膜上 A.③② B.③④ ‎ C.①② D.④③‎ 解析：光合作用的光反应的场所是类囊体的薄膜,光反应产生ATP从而消耗ADP;光合作用的碳反应的场所是基质,在基质中还原C3形成糖类时消耗ATP,产生ADP。‎ 答案：B ‎3.下图是植物体内某代谢阶段的简图,请据图回答,生成物质a所需的条件b是(　　)‎ A.酶和H2O ‎ B.酶和CO2‎ C.酶、CO2和ATP ‎ D.酶、NADPH和ATP 解析：由题图可知,物质a表示(CH2O),b表示C3的还原过程。C3的还原过程需要酶催化,ATP提供能量,NADPH作为还原剂。‎ 答案：D ‎4.炎热夏季中午,植物会因失水过多关闭气孔,此时叶肉细胞(　　)‎ A.C3含量上升 B.光反应产物不能满足碳反应的需求 C.有机物积累速率明显下降 D.叶绿体基质中ADP含量增加 解析：炎热夏季中午,失水过多会导致植物气孔关闭,此时叶肉细胞中CO2的浓度减小,CO2的固定减弱,C3含量下降,有机物积累速率下降;此时光反应正常进行,由于没有碳反应的消耗,光反应产物相对过剩,ATP的利用减少,ADP的含量减少。‎ 答案：C ‎5.将等量甲、乙两种植物的不同器官在不同颜色的光下照8小时,测得的数据见下表。据表分析,决定光合作用是否发生的因素是(　　)‎ 植物 器官 光的颜色 温度/℃‎ O2增加量/mL 6‎ 甲 叶 红 ‎22‎ ‎120‎ 甲 叶 绿 ‎22‎ ‎15‎ 甲 根 红 ‎22‎ ‎0‎ 乙 叶 红 ‎22‎ ‎80‎ 乙 叶 绿 ‎22‎ ‎10‎ A.植物种类 B.光的颜色 C.温度 D.植物器官 解析：叶的光合作用强弱与光的颜色有关,光合作用能否发生与器官有关。‎ 答案：D ‎6.要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜,对温室的控制不当的是(　　)‎ A.白天适当降低温度 B.夜间适当降低温度 C.延长光照时间 D.适当增加空气中二氧化碳的浓度 解析：白天适当降低温度会降低光合作用强度,减少有机物的形成,不利于哈密瓜的生长;夜间适当降低温度可以减少呼吸消耗,有利于哈密瓜的生长;延长光照时间可以增加光合作用形成的有机物的量,有利于哈密瓜的生长;适当增加空气中二氧化碳的浓度可以提高光合作用强度,有利于哈密瓜的生长。‎ 答案：A ‎7.光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素,下图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线,正确的图解是(　　)‎ 解析：一天中,由于光照条件发生变化,光合作用强度发生相应的变化。早晨,随着光照强度的增强,光合作用强度增强;中午,强光和高温使蒸腾作用加强,保卫细胞失水导致植物气孔关闭,二氧化碳供应量减少,光合作用强度降低;下午光照强度逐渐降低,光合作用强度先增后减。‎ 答案：C ‎8.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是(　　)‎ 6‎ A.该反应发生的场所是叶绿体的类囊体 B.C3生成(CH2O)需要NADPH、ATP和多种酶 C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成 D.无光条件有利于碳反应进行 解析：图示的光合作用阶段为碳反应,该反应发生的场所是叶绿体基质;该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原,其中C3还原需要光反应提供NADPH和ATP,此外还需要多种酶的参与;温度通过影响该过程中酶的活性,从而影响(CH2O)的生成,因此,在最适温度以上,提高温度不能促进(CH2O)的生成;在无光条件下,碳反应会因NADPH 和ATP的缺乏而受限制。‎ 答案：B ‎9.关于细胞代谢的叙述,错误的是(　　)‎ A.无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程 B.有氧呼吸过程中生成的[H]可在线粒体内氧化生成水 C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物 D.光合作用光反应阶段产生的[H]可在叶绿体基质中作为还原剂 解析：无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,1分子葡萄糖在胞质溶胶中分解产生2分子丙酮酸,产生4个[H]和2个ATP,A项错误;有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,前两阶段生成的[H]与氧气反应生成水,释放大量能量,B项正确;硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物,利用无机物氧化释放的能量,将二氧化碳和水转化为有机物,用于自身生命活动,C项正确;光反应阶段生成的[H]在叶绿体基质中用于碳反应阶段的C3的还原,D项正确。‎ 答案：A ‎10.下图为叶绿体结构与功能示意图,A、B、C、D表示叶绿体的结构,①②③④⑤表示有关物质。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.参与光合作用的色素位于图中的A部分 B.CO2进入叶绿体后,通过固定形成⑤物质 C.若突然停止光照,C3的含量会升高 D.用‎14C标记CO2进行光合作用,可在④⑤中测到较高放射性 解析：与光合作用有关的色素位于叶绿体的类囊体膜上(或基粒中),有叶绿素和类胡萝卜素两类,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,A项正确。CO2‎ 6‎ 进入叶绿体后,通过固定形成C3,B项错误。光反应为碳反应提供ATP和NADPH,若突然停止光照,C3 含量上升,C5含量下降,因为停止光照,光反应不能进行,故ATP和NADPH减少,C3的还原减少,而CO2的固定依旧进行,因此C3含量上升,C5含量下降,C项正确。用‎14C标记CO2进行光合作用,根据碳元素的转移途径,在④⑤[④表示C3、⑤表示(CH2O)]中能检测到放射性。‎ 答案：B ‎11.下列分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解,请据图回答下列问题。‎ ‎(1)吸收光能的色素分布在叶绿体的[②]　　　　　　　　　上。 ‎ ‎(2)碳反应中需要光反应提供的物质是[④]　　　　　和[⑤]　　　　。 ‎ ‎(3)过程Ⅳ称为　　　　　　　　　,其代谢产物为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)Ⅱ表示的阶段化学反应在　　　　　　　　　中进行。夏日的午后,如果气温过高,叶片的气孔关闭,导致[⑥]　　　　　供应大大减少,C3的产量随之　　　　(填“增加”或“减少”)。 ‎ ‎(5)科学家利用同位素标记法,证明了光合作用产生的O2来自　　　　。 ‎ ‎(6)Ⅰ、Ⅱ过程的总方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析：(1)吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)光反应产生的NADPH和ATP用于碳反应中C3的还原。(3)C3到(CH2O)的过程,称为C3的还原,即C3在酶、NADPH作用下,由ATP提供能量,形成(CH2O)和C5。(4)碳反应是在叶绿体基质中进行的,叶片的气孔关闭后会影响CO2的吸收,C3的形成量会减少。(5)光合作用中H2O在光的作用下分解会产生O2。‎ 答案：(1)类囊体薄膜　‎ ‎(2)NADPH　ATP　‎ ‎(3)C3的还原　(CH2O)和C5‎ ‎(4)叶绿体基质　CO2　减少　‎ ‎(5)H2O　‎ ‎(6)CO2+H2O(CH2O)+O2‎ ‎12.下图甲为叶绿体结构与功能示意图,图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化,请据图分析。‎ 6‎ ‎(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是 ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在a中发生的过程称为　　　　　　,a中含有的参与此过程的物质是　　　　　　　　。 ‎ ‎ (3)在a中发生的能量转变是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)图乙中,从　　　点开始合成有机物。 ‎ ‎(5)图乙中AB段C3含量较高,其主要原因是 ‎ ‎ ‎　。 ‎ ‎(6)图乙中G点C3含量极少,其原因是 ‎ ‎ ‎ ‎　　　　。 ‎ ‎(7)图乙中G点与F点相比,叶绿体中NADPH(还原氢)含量较　　　　(填“高”或“低”)。 ‎ 解析：图甲中A、B、C、D依次是H2O、CO2、C3和C5,a是类囊体的薄膜,其上含有色素和与光反应有关的酶,a中发生的过程为光反应,光反应将光能转变为电能再转变为活跃的化学能。图乙中在B点前无光照,不能进行光反应,不能进行C3的还原,因此在AB段C3含量较高。B点之后,开始进行光合作用,C3含量相对下降。G点C3含量少的原因是植物因“光合午休”,气孔关闭,导致CO2供应不足,C3合成减少,NADPH的消耗也减少,因此G点NADPH含量高于F点。‎ 答案：(1)H2O、CO2、C3、C5‎ ‎(2)光反应　色素和酶 ‎(3)光能→电能→活跃的化学能 ‎(4)B ‎(5)无光不进行光反应,C3不能被还原 ‎(6)气孔关闭,叶肉细胞内CO2含量低,CO2的固定减弱 ‎(7)高 ‎13.玉米是我国主要的农作物之一,常用作农业科研的重要材料。图1表示玉米细胞的某一生理状态,图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答下列问题。‎ ‎(1)图1所示生理状态　　　(填“能”或“不能”)在图2曲线中找到对应点,若玉米长期处于图1所示生理状态则不能正常生长,原因是　 ‎ ‎　。 ‎ 6‎ ‎(2)请在图1中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。‎ ‎(3)图2中M点限制光合速率的主要因素是　　　　　　　　,B点以后的主要限制因素是　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)图2中两个环境因素影响的光合作用过程分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。请根据图2信息,提出一项增加大田玉米产量的可行性建议:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析：(1)图1显示植物光合作用强度小于呼吸作用强度,在图2中实际光合速率的初始阶段应与图1所示状况相符;植物长期处于此状态下,则因不能积累有机物而无法正常生长。(2)图1中细胞呼吸所需要的O2,除了来自于叶绿体上光合作用产生的O2,还需要从外界吸收O2。(3)图2中M点时光合速率的限制因素为光照强度,B点后主要限制因素为CO2浓度。(4)光照强度主要影响光反应,CO2浓度主要影响碳反应,增施有机肥、合理密植等均可作为增产的措施。‎ 答案：(1)能　光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物不能积累 ‎(2)见下图 ‎(3)光照强度　CO2浓度　‎ ‎(4)光照强度影响光反应,CO2浓度影响碳反应　增施有机肥(合理密植等)‎ 6‎