2023届一轮复习人教版捕获光能的色素和结构与光合作用的过程作业

第1课时捕获光能的色素和结构与光合作用的过程▶题组一捕获光能的色素的种类及功能(含绿叶中色素的提取和分离)❶关于叶绿体的叙述,错误的是 ()A.借助普通光学显微镜可观察叶绿体的形态和分布B.叶绿体内众多的基粒和类囊体极大地扩展了受光面积C.绿色植物中的叶绿体都含有与光合作用有关的色素和酶D.绿色植物中的叶绿体固定CO2时需要利用光能❷如图K10-1为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析,下列叙述错误的是 ()图K10-1A.色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制,作用光谱可以通过测量不同波长光下相应的O2释放量来绘制B.总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合,说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素C.总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性,说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用D.总吸收光谱与作用光谱在450~500nm波长处出现较大差异,说明其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高❸[2021·江苏南通四模]为了测定叶片叶绿体色素含量,某中学兴趣小组利用两种方法分别提取菠菜叶片的叶绿体色素,并测定含量,实验过程如图K10-2。相关叙述错误的是 ()图K10-2A.方法①中的“?”代表的是SiO2,加入该成分以使研磨更充分B.方法①②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素,提高色素的提取量C.方法②中沸水浴可破坏膜结构,使色素充分释放D.方法②延长沸水浴时间,色素提取更充分▶题组二光合作用的过程(含光合作用的探究历程)❹[2022·海南华中师大附中月考]下列关于光合作用发现过程中的相关实验的叙述,错误的是 ()A.萨克斯实验中对绿叶暗处理的目的是消耗掉叶片中的营养物质B.鲁宾和卡门的实验以及卡尔文的实验均应用了同位素标记法C.恩格尔曼实验巧妙地用水绵和需氧细菌证明了氧气是由叶绿体产生的D.卡尔文的小球藻实验探明光合作用中碳的转移途径为CO2→C5→(CH2O)❺[2021·福建三明一中期中]下列关于绿色植物光合作用的叙述,错误的是 ()A.水和二氧化碳都是光合作用制造有机物的原料B.光合作用过程中存在ADP与ATP的相互转化C.暗反应只能在光照条件下进行,无光照则不能进行D.白天,若将玉米植株遮光处理,则其叶绿体中NADP+/NADPH的值会升高❻绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质的转化过程。下列叙述正确的是 ()A.弱光条件下植物没有O2释放说明未进行光合作用B.催化CO2固定的酶存在于细胞质基质中C.CO2固定需要光反应提供ATPD.适当提高CO2浓度,短时间内C3含量会升高❼研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例,实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是 ()组别起始时水中18O的比例(%)起始时HCO318O的比例(%)释放的O2中18O的比例(%)10.850.410.8420.850.550.8530.850.610.85A.18O2是在小球藻叶绿体的类囊体上生成的B.HCO3C.HCO3-中18D.释放的O2中18O比例与水相近,推测O2中的氧来自水❽图K10-3是黄瓜植株叶肉细胞中进行光合作用的示意图,PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ,是光合色素和蛋白质构成的复合体,具有吸收、传递、转化光能的功能。有关叙述正确的是 ()图K10-3A.②③过程发生的场所为细胞质基质B.光反应过程将光能转化成的化学能全部储存在ATP中C.ATP合成酶逆浓度梯度转运H+,促进ADP和Pi合成ATPD.H2O分解为O2和H+,产生的电子传递给PSⅠ参与合成NADPH▶综合应用练❾[2022·湖北武汉一中月考]1937年,英国植物学家希尔发现,将叶绿体分离后置于含有一定浓度蔗糖的溶液中,制备成叶绿体悬浮液。若向其中加入适当的“电子受体”如铁盐或其他氧化剂,给予叶绿体一定强度的光照,在没有CO2时就能放出O2,同时电子受体被还原。请回答相关问题:(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中阶段的部分变化,还原后的电子受体相当于光合作用中的。

(2)希尔反应说明水的光解与糖的合成不是同一个过程,可一般情况下,减少CO2供应,绿色植物的光反应速率也会降低,原因是。

(3)希尔反应的结果可说明水的光解产生氧气,却不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自于水。请你以小球藻为实验材料,利用同位素标记技术,设计实验证明光合作用产生的氧气中的氧全部来自于水,简要写出实验思路。 。

[2021·山东肥城一中月考]某植物夜间可以通过气孔吸收CO2,并把CO2经一系列反应合成苹果酸,储存在液泡中,白天液泡中的苹果酸可以运送至细胞质基质,经过反应产生CO2,进而参与卡尔文循环(如图K10-4所示)。请据图回答:图K10-4(1)叶绿体中的类胡萝卜素主要吸收光。叶绿素b呈现色,其在层析液中的溶解度(填“大于”或“小于”)胡萝卜素的溶解度。

(2)该植物细胞进行卡尔文循环的具体场所是。参与卡尔文循环的CO2直接来源于过程和过程,被固定后生成的化合物是(填“C3”或“C5”)。

(3)经研究发现,该植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成(CH2O),原因是。

(4)根据题干信息可以推测,该植物很有可能生活在(填“温润多雨”或“炎热干燥”)的环境中。若白天空气中CO2浓度升高,对光合速率的影响是(填“增加”“减少”或“基本不变”)。

[2021·重庆綦江中学模拟]植物的叶肉细胞在光下有一个与呼吸作用不同的生理过程,即在光照下叶肉细胞吸收O2,释放CO2。由于这种反应需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称光呼吸。Rubisco是一个双功能的酶,具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。RuBP(C5)既可与CO2结合,经此酶催化生成PGA(C3),进行光合作用;又可与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG(C2),进行光呼吸。具体过程如图K10-5,回答下列问题:图K10-5(1)在光照条件下,Rubisco催化RuBP与CO2生成PGA的过程称为,该过程发生在(填场所)中。Rubisco也可以催化RuBP与O2反应,推测O2与CO2比值(填“高”或“低”)时,有利于光呼吸而不利于光合作用。

(2)分析下表,遮光比例条件下植物积累的有机物最多,结合已学的生物学知识和图中的信息,从两个方面解释为什么该条件下比不遮光条件下积累的有机物多。。

遮光比例/%叶绿素含量/(mg/g)净光合速率/(μmol·m-2·s-1)植株干重/g02.18.07.5102.39.69.9302.48.99.2502.65.07.2702.92.74.8903.003.2(3)在干旱和过强光照下,因为温度高,蒸腾作用强,气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的,光呼吸产生的又可以作为暗反应阶段的原料,因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。

第1课时捕获光能的色素和结构与光合作用的过程1.D[解析]叶绿体内含色素,在普通光学显微镜的高倍镜下便可观察其形态和分布,A正确;叶绿体内含有众多的基粒和类囊体,生物膜面积增大,极大地扩展了受光面积,B正确;叶绿体含有光合色素和酶,是其进行光合作用的基础,绿色植物中的叶绿体都含有与光合作用有关的色素和酶,C正确;绿色植物中的叶绿体在光反应中需利用光能,固定CO2属于暗反应,不需要利用光能,D错误。2.D[解析]色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制,作用光谱代表各种波长光下植物的光合作用效率,可以通过测量不同波长光下相应的O2释放量来绘制,A正确;总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合,说明绿叶中除了叶绿素a,还含有其他色素,也能吸收光能,B正确;总吸收光谱以及作用光谱表现出高度一致性,说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用,C正确;绿叶中的胡萝卜素主要吸收450~500nm(蓝紫光)波长的光,在可见光的其他波段,总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠,说明叶绿素吸收的光能几乎全部用于光合作用,450~500nm波长处出现较大差异,说明胡萝卜素吸收的光能有一部分不能转化成光合作用的能量,叶绿素比其他色素对能量的转换效率高,D错误。3.D[解析]方法①中的“?”代表的是SiO2,它能破坏细胞结构,加入该成分以使研磨更充分,A正确;方法①②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素在研磨时不被破坏,提高色素的提取量,B正确;方法②中沸水浴可破坏膜上蛋白质结构,从而破坏膜结构,使色素充分释放,C正确;方法②延长沸水浴时间,叶绿体中的色素可能被分解,色素提取量变少,D错误。4.D[解析]萨克斯实验中对绿叶暗处理的目的是消耗掉叶片中的营养物质,A正确;鲁宾和卡门的实验通过同位素标记法证明光合作用产生的氧气来自于水,卡尔文通过同位素标记法证明了二氧化碳中的碳的转移途径,B正确;恩格尔曼实验用水绵和需氧细菌证明了氧气是由叶绿体产生的,叶绿体是光合作用的场所,C正确;卡尔文的小球藻实验探明光合作用中碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O),D错误。5.C[解析]植物光合作用将水和二氧化碳转化成氧气和糖类物质,故水和二氧化碳都是光合作用制造有机物的原料,A正确;光合作用的光反应中有ATP的合成,暗反应中有ATP的水解,故光合作用过程中存在ADP与ATP的相互转化,B正确;暗反应能在光照条件下进行,也能在无光照条件下进行,C错误;白天,若将玉米遮光处理,则光反应减弱,水光解减少,导致玉米叶绿体中NADP+/NADPH的值会升高,D正确。6.D[解析]弱光条件下,当光合作用速率小于或等于呼吸作用速率时,光合作用产生的O2量小于或等于呼吸作用消耗的O2量,不会有O2释放,A错误;催化CO2固定的酶存在于叶绿体基质中,B错误;二氧化碳固定不需要利用ATP,C错误;二氧化碳主要参与暗反应过程,适当提高CO2浓度可以加快二氧化碳的固定,形成C3的量增加,短时间内C3的还原不变,因此会导致C3的含量上升,D正确。7.C[解析]光合作用光反应阶段水在光下分解,释放氧气,该过程是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的;碳酸氢钠释放二氧化碳,为光合作用提供碳元素;放氧速率代表净光合速率,受碳酸氢钠溶液浓度等因素影响,与HCO3-中18O比例无关;释放的O2中18O比例与水中18O起始比例基本一致,与HCO3-中18O的起始比例不同,8.D[解析]该膜是叶绿体中类囊体膜结构,是进行光反应的场所,水在光能的作用下,分解为氧气和H+、e-。①是水的光解,②是二氧化碳的固定,③是C3的还原,②③是暗反应,该过程发生的场所为叶绿体基质,A错误;光反应阶段的能量变化是将光能转化成的活跃化学能储存在ATP和NADPH中,B错误;据图可知,ATP合成酶顺浓度梯度转运H+,促进ADP和Pi合成ATP,C错误;据图分析,H2O分解为O2和H+,产生的电子经PSⅡ传递给PSⅠ参与合成NADPH,D正确。9.(1)光反应NADPH(2)减少CO2供应,暗反应减弱,为光反应提供的ADP、Pi和NADP+减少(3)①用18O分别对H2O和CO2进行标记。②将小球藻平均分成甲、乙两组,甲组提供H218O和CO2,乙组提供H2O和C18O2,在适宜条件下照光培养一段时间。③分别收集并检测两组实验中产生氧气的相对分子质量,测得甲组释放的氧气都是18O2,乙组释放的氧气都是[解析](1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化;电子受体由氧化态变为还原态,即还原后的电子受体相当于光合作用中的NADPH。(2)光反应和暗反应彼此制约,若减少CO2供应,暗反应减弱,为光反应提供的ADP、Pi和NADP+减少,故减少CO2供应,绿色植物的光反应速率也会降低。(3)结合题意可知,本实验的目的为验证光合作用所产生的氧气中的氧全部来自水,则可对光合作用的反应物二氧化碳和水中的氧分别标记,然后测定氧气的相对分子质量,具体设计如下:①用18O分别对H2O和CO2进行标记。②将小球藻平均分成甲、乙两组,甲组提供H218O和CO2,乙组提供H2O和C18O2,在适宜条件下照③分别收集并检测两组实验中产生氧气的相对分子质量,测得甲组释放的氧气都是18O2,乙组释放的氧气都是O2。10.(1)蓝紫黄绿小于(2)叶绿体基质苹果酸的分解细胞呼吸C3(3)夜晚无光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP(4)炎热干燥基本不变[解析](1)叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素b呈黄绿色,在层析液中其溶解度小于胡萝卜素,对应的色素带位于滤纸条的最下端。(2)图中该植物细胞的卡尔文循环发生在叶绿体的基质中;据图分析可知,卡