新高考一轮复习能量之源-光与光合作用作业

高考作业(十)能量之源——光与光合作用A组·全员必做题1．(2021·福建福州质检)水稻叶肉细胞白天和夜间都能发生的生理过程是()A．水的光解 B．ATP的合成C．O2的产生 D．NADPH的产生解析本题考查植物细胞的代谢，意在考查考生的分析判断能力。在白天，水稻叶肉细胞可以进行光合作用，在光反应阶段，水光解可产生O2、NADPH和ATP。在夜间没有光照，水稻叶肉细胞不能进行光合作用，但仍可通过呼吸作用产生ATP，故A、C、D三项不符合题意，B项符合题意。答案B2．(2021·河南郑州一测)下列有关细胞呼吸和光合作用原理的应用，说法错误的是()A．用乳酸菌制酸奶时，应先通气后密封，利于乳酸菌发酵B．手指受伤时选择透气的消毒纱布包扎，可以抑制破伤风芽孢杆菌的繁殖C．给蔬菜大棚补充光照，用红色光源好于用同样强度的白炽灯D．栽培农作物要“正其行，通其风”，“通其风”的主要目的是为植物光合作用提供较多的CO2解析本题考查细胞呼吸和光合作用原理的应用，主要考查考生对相关知识的理解能力。乳酸菌是厌氧菌，通气不利于乳酸菌发酵，A项错误；手指受伤后用透气的消毒纱布包扎，可抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的繁殖，B项正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，同样强度的红光比白光更有利于光合作用，C项正确；影响光合作用的因素有很多，如CO2浓度，“通其风”的目的是为植物光合作用提供较多的CO2，D项正确。答案A3．下列关于植物细胞中“O”转移途径正确的是()A．根尖细胞中的H2O，其中O可转移到O2中B．叶肉细胞吸收的CO2，其中的O可以转移到丙酮酸中C．马铃薯块茎细胞中的C6H12O6，其中的O可以转移到C2H5OH中D．为叶肉细胞提供O2，其中的O只能转移到H2O中解析根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，所以根尖细胞中H2O中的O不能转移到O2中，A项错误；叶肉细胞可以进行有氧呼吸也可以进行光合作用，CO2首先通过光合作用将O转移到C6H12O6中，然后再通过有氧呼吸第一阶段转移到丙酮酸中，B项正确；马铃薯块茎细胞可进行产乳酸的无氧呼吸，所以细胞中C6H12O6中的O不能转移到C2H5OH中，C项错误；为叶肉细胞提供O2，其中的O先转移到H2O中，然后水再参与有氧呼吸和光合作用，将其中的O转移到更多的物质中(如CO2)，D项错误。答案B4．(2021·云南统考)为探究pH对叶绿素稳定性的影响，某科研小组进行了如下实验。下列叙述错误的是()组号叶绿素溶液/mLpH处理时间/min溶液颜色①10绿色②10绿色③10黄绿色④10黄褐色B．该实验设置了四个实验组，是一个对比实验C．该实验说明叶绿素在酸性条件下不稳定，在碱性条件下稳定D．由该实验结果推测，酸雨可能会造成藻类植物光合作用能力下降解析本题考查叶绿素的提取等知识，意在考查考生的实验与探究能力。光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，因此可用无水乙醇提取叶绿素，A项正确；由表格信息可知，该实验设置了四个实验组，是一个对比实验，B项正确；根据表中数据可知，叶绿素在pH为8的碱性环境中稳定，但这并不能说明叶绿素在碱性环境中稳定，碱性增强时叶绿素可能会被破坏，C项错误；由实验结果可知，叶绿素在酸性环境下不稳定，推测酸雨可能会造成藻类植物光合作用能力下降，D项正确。答案C5．(2021·湖南株洲模拟)下表是在适宜条件下测得的某植物叶绿体色素吸收光能的情况，有关分析错误的是()波长(nm)400450500550600670700吸收光能的百分比(%)叶绿素a4068515164016全部色素759350354575352的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致B．光的波长由550nm转为670nm时，短时间内叶绿体中C5的量会减少C．土壤中缺乏镁时，植物对620～670nm波长的光的利用量显著减少D．环境温度降低，该植物对光能的利用效率降低解析本题考查叶绿体色素吸收光能的情况和光合作用的过程，意在考查考生的理解和识记能力以及获取信息的能力。光合色素吸收光能用于光反应过程中水的光解，所以O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比变化基本一致，A项正确；光的波长由550nm转为670nm时，色素吸收的光能增多，光反应增强，产生的[H]与ATP增多，消耗的C3增多，生成的C5增多，B项错误；缺镁影响了叶绿素的合成，导致植物对620～670nm波长的光的吸收量减少，C项正确；因为该数据是在适宜条件下测得的，当环境温度降低时，与光合作用有关的酶的活性降低，该植物对光能的利用效率降低，D项正确。答案B6．(2021·贵州贵阳监测)利用小球藻培养液进行光合作用实验时，发现在其中加入抑制暗反应的药物后，在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。引起该现象的直接原因主要是()A．小球藻叶绿体中的色素吸收光能的效率下降B．光反应产生的[H]积累导致水的光解速率减慢C．光反应阶段ATP合成所需要的酶活性受到抑制D．暗反应生成的水减少，使得光反应的原料不足解析本题考查光合作用的相关知识，意在考查考生的分析判断能力。加入抑制暗反应的药物后，则暗反应受阻，由于C3还原过程中需要消耗光反应产生的[H]和ATP，暗反应受阻后，[H]和ATP的消耗量减少，导致光反应产生的[H]积累从而阻碍水的光解过程，水的光解速率减慢，B项正确。答案B7．(2021·河北唐山模拟)如图表示某生物膜结构及其上发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()A．题图所示膜结构为叶绿体内膜B．a侧为叶绿体基质，其中含有少量DNAC．甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素aD．题图所示过程为光反应，该过程不需要酶的催化解析图示过程需要吸收光能，且发生H2O→O2，同时生成ATP，由此可判断图示过程表示光合作用的光反应阶段，其场所为叶绿体类囊体薄膜。光反应发生在类囊体薄膜上，叶绿体内膜不是光反应的场所，A项错误；光反应过程中，所需光能来自色素吸收的外界太阳光，由此可判断a侧为叶绿体基质、b侧为类囊体腔，叶绿体基质中含有少量DNA，B项正确；叶绿体类囊体薄膜上有与光合作用有关的色素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最高，C项错误；图示表示光反应过程，该过程中色素吸收光能不需要酶，但ATP的合成需要ATP合成酶参与，D项错误。答案B8．(2021·陕西西安五校联考)某科研小组用图甲中试管Ⅰ与试管Ⅱ敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响，试管Ⅰ的结果如图乙曲线所示。据图分析，下列叙述正确的是()A．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制试管Ⅱ的结果曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置Ⅰ的结果曲线，R点应右移解析本题考查光合作用、呼吸作用等知识，意在考查考生的获取信息能力、理解能力。试管Ⅱ中的培养液是缺镁培养液，和试管Ⅰ相比，试管Ⅱ中小球藻的叶绿素含量较低，光合色素吸收的光能较少，光合作用强度较低。图乙中P点无光照，此时小球藻只进行呼吸作用；PQ段，随光照强度增加，光合作用强度逐渐增强，但光合作用强度仍小于呼吸作用强度，此时小球藻仍从外界吸收O2；Q点时小球藻的光合作用强度等于呼吸作用强度，此点对应的光照强度为光补偿点；R点对应的光照强度是光饱和点，此点后再增加光照强度，光合作用强度不再增加。Q点时光合作用强度等于呼吸作用强度，O2净释放量为零，A项错误；适当降低温度，与呼吸作用有关的酶的活性降低，呼吸作用强度降低，P点上移，B项错误；试管Ⅱ中小球藻生活在缺镁的环境中，合成的叶绿素较少，吸收的光能较少，光合作用强度下降，需要增加光照强度才能使光合作用强度等于呼吸作用强度，因此光补偿点增大，即Q点右移，C项正确；降低CO2浓度时，相同光照条件下的光合作用强度下降，达到最大净光合速率所需要的光照强度下降，光饱和点会向左移动，R点应左下移，D项错误。答案C9．如图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。下列有关分析错误的是()A．图中A为氧气，可部分释放到空气中B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高C．该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质D．该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中解析水的光解产物是氧气和H＋，若光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气会部分释放到空气中，A项正确；图中B是在NADP＋、H＋和电子参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低，B项错误；叶绿体基质中，暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP，C项正确；光合作用光反应过程中，能量变化是将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中，D项正确。答案B10．(2021·山东威海模拟)如图表示叶肉细胞内光合作用与细胞有氧呼吸之间的关系，①～⑥代表有关生理过程。下列说法错误的是()A．⑤过程也可发生在蓝藻细胞内的薄膜上B．参与①过程的[H]与参与④过程的[H]不是同一种物质C．②③④过程表示的相关反应均为吸能反应D．过程③中需要H2O作为反应物，反应场所是线粒体基质解析蓝藻，又叫蓝细菌，能进行光合作用，虽无叶绿体，但含有光合片层，A项正确；参与①过程的[H]为NADPH，参与④过程的[H]为NADH，B项正确；过程②③④为有氧呼吸的三个阶段，都有ATP产生，相关反应属于放能反应，C项错误；过程③是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，同时释放能量，D项正确。答案C11．水稻是我国南方一种重要的粮食作物。如图是水稻细胞中的光合作用过程，图中字母代表相应物质，数字代表生理过程。请据图回答相关问题：(1)分离类囊体中光合色素的方法是________________。(2)光照等条件适宜时，A物质的去路是________________________________。(3)夏季的早晨，在忽然增强光照的情况下检测到图中的A物质产生量忽然增多，但不久又恢复到正常水平，使A物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是__________________________。在同一过程中C3的变化情况是________________________________。(4)资料显示，抗霉素A能够影响该植物的光合作用，导致NADP＋含量减少，请简要写出验证该结论的实验思路。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)分离类囊体中光合色素的方法是纸层析法。(2)分析图形可知，A为O2，B为NADPH或者[H]。光照等外部条件适宜时，植物体叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，此时光合作用产生的O2一部分进入线粒体中被利用，一部分释放到外界环境中。(3)夏季的早晨，若忽然增强光照，则光反应增强，O2产生量忽然增多，由于受到暗反应的制约，O2的产生量无法维持在一个较高的水平，此时制约暗反应的外因最可能是环境中的CO2浓度，故A物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是环境中CO2的供应量未能同步增加。该过程中C3的变化情况是先忽然减少，不久又恢复到正常水平。(4)要验证抗霉素A能够影响该植物的光合作用，导致NADP＋含量减少，应取生理状况一致、大小相同的水稻叶片，并均分为两组，一组用抗霉素A处理，一组不做处理(或用清水处理)，置于相同且适宜的条件下，一段时间后，分别检测两组叶片中NADP＋的含量。答案(1)纸层析法(2)被线粒体利用、释放到细胞外(合理即可)(3)环境中CO2的供应量未能同步增加(合理即可)先忽然减少，不久又恢复到正常水平(4)取水稻叶片分为两组，一组用抗霉素A处理，一组不做处理(或用清水处理)，一段时间后分别检测两组叶片中NADP＋的含量12．(2021·福建高三毕业班质检)叶绿体中的GAP脱氢酶(以下简称为G酶)是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶，因此可用NADPH的氧化速率表示G酶的活性。某学习小组为探究光照对叶绿体中G酶活性的影响，将正常生长的盆栽花生在暗处放置24h后，再给予光照和黑暗处理，并定时剪取叶片测定叶绿体中G酶的活性，结果如图所示。回答下列问题。(1)从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用________法。G酶分布于叶绿体的________(填“基粒”或“基质”)中。(2)构建体外测定叶绿体中G酶活性的反应体系时，除了需要G酶、缓冲物质与酶保护剂外，下列哪些成分及相关条件也是必需的？________(填序号)。①ATP②NADPH③C3④C5⑤适宜的光照⑥适宜的温度(3)将花生植株在暗处放置24h后给予光照，叶绿体中NADPH的生成量会增加，原因是________________________________________。(4)学习小组建议：在大棚栽培花生时，可适当延长光照时间以提高产量。请根据图中实验结果说明该建议的合理性。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题考查分离细胞器的方法、光合作用的过程等知识，意在考查考生的获取信息能力和理解能力。(1)常采用差速离心法分离细胞中的细胞器。据题干信息，叶绿体中的G酶是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶，而暗反应的场所是叶绿体基质，因此该酶分布于叶绿体基质中。(2)暗反应过程中CO2首先与植物体内的C5结合，形成C3，在G酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，因此在测定叶绿体中G酶活性的反应体系中，除了加入G酶、缓冲物质与酶保护剂外，还应加入C3、NADPH和ATP，且该反应需要在适宜的温度条件下进行，故选①②③⑥。(3)将花生植株在暗处放置24h后给予光照，光照后，叶绿体中的色素吸收光能，光合色素吸收的光能的用途之一是将水分解成氧和[H](即NADPH)，故叶绿体中NADPH的生成量会增加。(4)据图分析可知，在光照条件下，叶绿体中G酶活性较高，适当延长光照时间能够使植物产生更多的NADPH，将更多的C3还原成有机物，因此在大棚栽培花生时，可适当延长光照时间以提高产量。答案(1)差速离心基质(2)①②③⑥(3)光照后，叶绿体中的色素吸收光能，水在光下分解生成[H](即NADPH)(4)光照条件下，叶绿体中G酶活性较高，适当延长光照时间能够使植物产生更多的NADPH，将更多的C3还原成有机物B组·能力提升题13.科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用。在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到了重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2。此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是()A．Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应B．强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内有机物生成量将上升C．提高CO2的浓度可以抑制光呼吸D．光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2解析本题考查光呼吸、细胞呼吸与光合作用的相关知识，意在考查考生的信息获取能力和综合分析能力。由题干信息可知，Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应，A项正确。强光、干旱条件下，提高O2浓度，小麦植株的光呼吸增强，而光合作用的进行受到了一定程度的抑制，有机物生成量将下降，B项错误。提高CO2的浓度可促进Rubisco催化更多的五碳化合物与CO2结合，而减少五碳化合物与O2的结合，从而抑制光呼吸，C项正确。结合题干信息分析可知，光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2，D项正确。答案B14．(2021·福建福州一中期中)百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。如图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，据图分析错误的是()A．图中B物质可能是葡萄糖B．线粒体和细胞质基质均能产生CO2C．PEP、RuBP均能与CO2结合D．夜间细胞液pH可能会下降解析在有氧呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体，而不是葡萄糖，A项错误；由图可知，光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个：一是来自线粒体，二是来自细胞质基质(苹果酸的分解)，B项正确；由图可知，CO2与PEP、C5(RuBP)结合分别形成OAA和PGA，C项正确；液泡内的液体称为细胞液，夜间苹果酸进入细胞液中，使细胞液pH下降，D项正确。答案A15．(2021·安徽合肥一检)植物的光合作用是合成有机物的主要途径。下图一是光合作用过程示意图，其中A、B、C代表物质；图二表示在不同条件下某植株的光合作用速率。请据图分析回答：(1)图一中A代表的物质是________________。(2)充足光照下，光合作用利用的CO2主要来自____