泸县一中胡基荣.光合作用.（课后作业）

课时练习光合作用

（泸县一中.胡基荣）

一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)

1.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薄膜上

B.叶绿体中的色素都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中

D.光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上

【解析】选A。光合作用的色素只分布在囊状结构薄膜上,而酶分布在囊状结构薄膜和叶绿体基质中。

2.下列水稻叶肉细胞发生的生命活动中,有ATP合成的是(　　)

A.CO₂进入叶绿体中　　　

B.CO₂的固定

C.C₃的还原

D.O₂与[H]结合生成水

【解析】选D。CO₂进入叶绿体中的方式是自由扩散,不消耗ATP,也不产生ATP,A错误;CO₂的固定不生成也不消耗ATP,B错误;C₃的还原需要消耗ATP,C错误;有氧呼吸第三阶段,氧气与还原氢结合,生成水,产生大量的ATP,D正确。

3.(2020·盐城高一检测)在光合作用暗反应中,参与CO₂固定的物质是(　　)

A.水　　　　　　　　B.NADPH　

C.ATP D.五碳化合物

【解析】选D。水在光反应阶段发生光解,而二氧化碳在暗反应中被固定,A错误;NADPH和ATP用于暗反应过程中三碳化合物的还原,B、C错误;五碳化合物参与二氧化碳的固定,与二氧化碳结合生成三碳化合物,D正确。

4.(2016·天津高考)在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是(　　)

A.红光,ATP下降

B.红光,未被还原的C₃上升

C.绿光,NADPH下降

D.绿光,C₅上升

【解题指南】 (1)题干关键信息:改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射、瞬间发生变化的物质。

(2)解题思路:根据光源的改变→推导光能的吸收量→光反应产物(NADPH和ATP)的变化→暗反应过程中物质含量的变化。

【解析】选C。本题主要考查光合作用的基本过程和影响因素。叶绿体中叶绿素主要吸收红光与蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,吸收绿光最少。由白光照射突然改用光照强度与白光相同的红光后,叶绿体中光合色素吸收光能增加,则光反应增强,所产生的NADPH和ATP增多,促进C₃的还原,所以C₃的量减少,C₅的量增加,故A、B项错误。由白光照射改用光照强度与白光相同的绿光后,叶绿体中光合色素吸收光能显著减少,可导致光反应速率减慢,光反应产生的NADPH和ATP明显减少,而C₃的还原仍以原来的速率消耗NADPH和ATP,则短时间内NADPH含量会下降;此时CO₂的固定仍以原来的速率消耗C₅,则短时间内C₅的含量会下降,故C项正确、D项错误。

5.下列有关光合作用过程中物质变化的说法,正确的是(　　)

A.终止CO₂的供应,C₃的含量先短暂下降,再稍微回升后与C₅形成新的平衡

B.增加光照,C₃的含量将持续下降,C₅的含量将持续上升

C.ATP和NADPH的含量是由光照决定的,与CO₂的变化没有关系

D.无论增加光照还是增加CO₂的浓度,有机物的产量都不一定增加

【解析】选D。终止CO₂的供应,CO₂的固定变慢,短时间内,C₃的含量会下降,但C₃的含量不可能回升,故A错误;增加光照,短时间内C₃的含量下降,C₅的含量上升,但不能持续,故B错误;光反应生成ATP和NADPH,暗反应消耗ATP和NADPH,CO₂减少,暗反应速度减慢,会使ATP和NADPH增多,抑制光反应的进行,故C错误;达到光饱和点或CO₂饱和点后增加光照或CO₂浓度,有机物的产量不再增加,故D正确。

6.(2020·无锡高一检测)下列关于植物光合作用暗反应的叙述中,错误的是(　　)

A.暗反应要消耗光反应产生的ATP

B.暗反应是只在暗处进行的反应

C.C₃的还原要消耗光反应产生的NADPH

D.暗反应过程中有C₅的再生

【解析】选B。暗反应要消耗光反应产生的ATP,A正确;暗反应有光无光均可进行,B错误;C₃的还原要消耗光反应产生的NADPH和ATP,C正确;暗反应过程中有C₅的再生和二氧化碳的固定,D正确。

7.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO₂条件下,如果在2 h 时,将环境中某一条件改变,此时,叶肉细胞中的C₃、C₅、ATP含量变化如图。那么改变的条件是(　　)

A.加强光照　　　　　　　　B.减弱光照

C.提高CO₂浓度 D.降低温度

【解析】选A。当光照增强时,NADPH和ATP生成增加,C₃还原加快其含量减少,短时间内其来路不变,同时C₅生成增多,A正确; 减弱光照,ATP合成减少,导致C₃含量上升,C₅含量减少,B错误; 提高CO₂浓度,导致C₃含量上升,C₅含量减少,C错误; 降低温度导致酶的活性减弱,光合速率减慢,ATP合成减少,CO₂固定和C₃还原减弱,D错误。

8.白天,叶绿体中ATP和ADP的运动方向是(　　)

A.ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动

B.ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动

C.ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动,ADP的运动方向正好相反

D.ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动,ATP则向相反方向运动

【解析】选C。ATP是在叶绿体的类囊体薄膜产生的,到叶绿体基质中用于三碳化合物的还原,但ADP是由叶绿体基质转移到类囊体薄膜用于合成ATP,A、B、D错误,C正确。

二、非选择题(共2小题,共30分)

9.(15分)(2020·荆门高一检测)如图为叶绿体中光合作用过程示意图,请回答下列问题:

(1)图中[1]的结构名称是___　　,上面分布有____________________________,在活细胞中呈______　　色。 

(2)图中Ⅰ为光合作用的______　　阶段;Ⅱ为__________________　阶段。 

(3)图中[2]在光下被分解为[　　]________　　和[　　]______________,

后者用于Ⅱ阶段的反应。 

(4)图中由C₅与[　　]______　　结合形成[　　]__________________　,再经过一系列复杂过程最终合成[　　]__________________　等有机物。 

【解析】由题图可知,1是类囊体薄膜,2是水,3是氧气,4是ATP,5是NADPH,6是CO₂,7是C₃,8是糖类等有机物,类囊体薄膜上进行光反应,其上含有光合色素和相关的酶,通常呈现绿色,Ⅰ是光反应阶段,Ⅱ是暗反应阶段。

答案:(1)类囊体　光合色素及相关的酶　绿

(2)光反应　暗反应

(3)[3]O₂[5]NADPH

(4)[6]CO₂　[7]C₃　[8]糖类

10.(15分)美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究,最终探明了光合作用中碳的转化途径,因此获得了诺贝尔化学奖。甲图为简化的卡尔文循环示意图,请回答下列问题:

(1)卡尔文循环在细胞中进行的场所是______　　,过程①是____________,参与过程②的X物质来自光反应中的____________(过程)。 

(2)在培养小球藻的试管内加入¹⁴C标记的¹⁴CO₂,先进行一定强度的光照后,再进行黑暗处理,分别检测小球藻体内的三碳化合物和五碳化合物的放射性强度,得出的曲线如乙图所示。图中曲线Ⅰ表示的是______　　的变化趋势。 

【解析】(1)卡尔文循环指光合作用中C₃和C₅之间的循环,即暗反应过程,所以它在细胞中进行的场所是叶绿体基质。图中过程①是CO₂的固定;参与过程②的X物质即NADPH,来自光反应中水的光解。

(2)停止光照后,二氧化碳的固定正常进行,而不进行光反应,因此C₃不能被还原成C₅,导致C₃增多,C₅减少。所以图中曲线Ⅰ表示的是C₃的变化趋势,曲线Ⅱ表示的是C₅的变化趋势。

答案:(1)叶绿体基质　CO₂的固定　水的光解

(2)三碳化合物(C₃)

(10分钟　30分)

1.(5分)(多选)如图为叶绿体结构与功能示意图,请据图判断下列有关说法中正确的是(　　)

A.光合作用的光反应在图中A处进行,必须在有光条件下进行

B.光合作用过程中释放的O₂来自H₂O

C.光合作用的暗反应在图中B处进行,必须在无光条件下进行

D.光合作用过程中CO₂被固定并还原成图中的甲物质

【解析】选A、B、D。光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,必须在光下才能正常进行,A正确;通过同位素示踪法,人们已经证明光合作用过程中所释放的氧气来自水的光解,B正确;光合作用的暗反应发生在叶绿体的基质中,有没有光都能进行,C错误;题图中的甲物质是(CH₂O),暗反应过程中物质的变化是 CO₂的固定和C₃的还原,D正确。

2.(5分)(多选)光合作用过程包括光反应和暗反应,如图表示光反应与暗反应的关系,据图判断下列叙述不正确的是(　　)

A.光反应为暗反应提供ATP和NADPH

B.停止光照,叶绿体中ATP和 NADPH含量上升

C.叶绿体中,ATP的移动方向是由类囊体到基质

D.植物在暗处可大量合成(CH₂O)

【解析】选B、D。根据题意和图示分析可知光反应为暗反应提供ATP和NADPH,A正确;停止光照,光反应停止,导致叶绿体中ATP和NADPH含量下降,B错误;ATP产生于光反应,用于暗反应,所以其移动方向是由类囊体到基质,C正确;植物在暗处不能进行光反应,因而不可能大量合成(CH₂O),D错误。

【规律方法】在光合作用过程中能量的来源和去路分析

(1)来源:在光反应阶段,光合色素可以吸收和传递光能,ADP和Pi结合形成ATP,这样光能就转化为ATP中活跃的化学能。

(2)去路:在暗反应阶段,ATP水解为ADP和Pi,所释放的能量只用于C₃还原为糖类(CH₂O),这样ATP中活跃的化学能就转化为糖类等有机物中稳定的化学能。

3.(5分)(2020·晋江高一检测)睡莲叶片的上表皮上的气孔数目多于下表皮,此特点有利于睡莲与外界环境进行气体交换。气孔关闭会导致睡莲叶片光合作用速率下降,其表现在 (　　)

A.水光解产生NADPH的量不足

B.光反应中产生的ATP数量减少

C.暗反应过程中NADPH的数量不足

D.暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少

【解析】选D。当气孔关闭时,进入叶肉细胞的CO₂量减少,导致暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少,光合作用速率下降,D正确。

【实验·探究】

4.(15分)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO₂浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下:

A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。

B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。

C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。

D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题:

(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量____________　(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是___________________________　;

C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要______,这些反应发生的部位是叶绿体的______　　。 

(2)A、B、C三组处理相比,随着____________　的增加,使光照下产生的______　　能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO₂的同化量。 

【解析】(1)C组的光合作用时间仅仅是D组的一半,但C组光合作用产物的相对含量与D组相差很少,可以判断C组单位光照时间内植物合成有机物的量高于D组的。C组和D组的结果对照说明黑暗处理时也进行光合作用,即光合作用过程中某些反应不需要光照,该反应指的是暗反应,进行暗反应的场所是叶绿体基质。

(2)比较A、B、C三组可以看出,三组的光照和黑暗交替频率不同,增加交替频率可使光照下产生的ATP和NADPH及时利用和再生,从而提高了光合作用中CO₂的同化量。

答案:(1)高于　C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%　光照　基质

(2)光照和黑暗交替频率　ATP和NADPH