专题6光合作用

(3)组2叶片中合成淀粉的原料是葡萄糖,直接能源物质是ATP,ATP主要是叶片的有氧呼吸产生的。与组2相比,组4叶片缺少O2导致有氧呼吸不能进行,ATP的合成量少,不能够利用葡萄糖合成淀粉。 (4)如果只通入N2,即使有光照也只能进行光反应,没有CO2暗反应无法完成,所以叶片中无淀粉生成。 答案:(1)光合 H2O (2)组2和组6 (3)葡萄糖 ATP 有氧呼吸 组4叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP (4)无

模拟试题

1.(2013河北正定模拟)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物及细胞中ATP的相对含量的变化是( ) A. 上升、下降、上升

B. 下降、上升、上升

C.下降、上升、下降 D. 上升、下降、下降

解析:突然中断CO2气体的供应,导致消耗的C5化合物减少,所以C5化合物的含量在短时间内上升;而C3化合物的原料减少,所以短时间内C3化合物的含量下降;C3化合物的含量下降,消耗的ATP和[H]减少,所以短时间内ATP的含量上升。 答案:B

2.(2013辽宁实验中学模拟)一位科学工作者用含C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是( )

A.CO2→叶绿素→ATP B.CO2→三碳化合物→ATP C.CO2→三碳化合物→葡萄糖

D.CO2→叶绿素→葡萄糖

解析:在光合作用中,二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段,碳元素首先随着二氧化碳和五碳化合物反应形成三碳化合物而转移到三碳化合物中,再经三碳化合物的还原,转移到葡萄糖中。 答案:C

3.(2012广东茂名模拟)如图表示光合作用暗反应示意图。下列说法错误的是( )

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A.①表示O2,④表示CO2

B.暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O) C.C3的还原过程中,需要光反应提供的能源物质只有② D.(CH2O)可以转化为多糖、脂质

解析:图中①、②、③、④分别表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反应过程中,CO2首先与C5结合生成C3,然后还原C3,在C3的还原过程中,需要光反应提供能源物质ATP、NADPH。C3被NADPH还原为(CH2O),(CH2O)可以转化为多糖、脂质。 答案:C

4.(2013临沂模拟)如图表示植物的光合作用与细胞呼吸之间的关系,下列分析中不正确的是( )

A.过程④进行的场所是线粒体 B.暗反应包括⑤和②两个过程 C.过程③和④都能产生ATP D.过程①进行的场所是类囊体薄膜

解析:有氧条件下过程④为有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体,无氧条件下进行酒精发酵,场所是细胞质基质;暗反应包括⑤(二氧化碳的固定)和②(C3的还原)两个过程;过程③和④为呼吸作用的不同阶段,都能产生ATP;过程①为光反应过程,进行的场所是类囊体薄膜。 答案:A

5.(2011江西会昌模拟)如图是光合作用和细胞呼吸过程示意图。据图回答下列问题:

(1)过程①被称为 ,④是在真核细胞的 (具体场所)进行。

(2)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程 (代号表示)受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产,其原因是暗反应过程 (代号表示)受阻。

(3)在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外,还有 (代号表示)。

(4)图中体现出生物膜系统的两个重要功能是:

① 。 ② 。 解析:过程①为C5跟CO2结合生成C3 ,叫CO2的固定,过程④为有氧呼吸的第三阶段,是在线粒体的内膜上完成的;干旱初期,水稻光合作用速率明显下降是因为气孔关闭,进入体内的CO2减少,导致过程①发生障碍。小麦灌浆期若遇阴雨天,光合作用光反应阶段受影响,产生的[H]少,则导致暗反应过程受阻。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内各物质中产生量与消耗量相等的除了糖以外,还有O2和CO2及ATP和ADP;膜系统增大酶的附着面积,同时使各种反应高效有序进行。

答案:(1)CO2的固定 线粒体内膜 (2)① ② (3)Ⅱ与Ⅴ、Ⅲ与Ⅶ (4)①为酶促反应提供大量的酶的附着位点,利于反应的进行

②将细胞分隔成小区室,使反应高效有序进行

考点十九 影响光合作用速率的环境因素

高考试题

1.(2013年重庆理综,T6,6分,★★★)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是( )

A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多 B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高 C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果 D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低

点睛:本题以坐标图为信息载体,考查光反应和暗反应的场所、反应过程和二者之间的联系,以及影响光合作用的因素,意在考查考生从坐标图获取信息的能力和知识的理解应用能力。

解析:水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上,而不是叶绿体基质,A项错误;t2→t3,限制光合速率的因素为CO2浓度,此时光照充足且恒定,若增加光照,光合速率不会提高,B项错误;t3→t4,光合速率提高是因为暗反应增强,一定程度上加快ATP和ADP的转化,同时促进了光反应,光反应和暗反应是相互联系、相互依存的整体,C项错误;突然停止光照,光反应减弱甚至停止,类囊体薄膜上ATP合成受阻,ATP含量减少,ADP和Pi含量升高,被还原的C3化合物减少,直接产物含量降低,D项正确。 答案:D

2.(2012年山东理综,T2,4分,★★☆)夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A.甲植株在a点开始进行光合作用 B.乙植株在e点有机物积累量最多 C.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同

D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

点睛:本题考查光合作用的有关知识,考查学生分析图像的能力和综合应用能力,解答本题的关键是明确a、e点的含义和明确b～c段和d～e段下降的原因。

解析:根据图可知甲植株在a点和18点稍微往后一点光合作用速率与呼吸作用速率相等,乙植株在6点和18点时相等。故应在a点之前进行光合作用,A错误;积累有机物最多的点是18点,因为18点以后光合作用强度<呼吸作用强度,要消耗有机物,B错误;b～c段曲线下降是因为中午蒸腾作用较强,气孔关闭引起光合作用强度降低,而d～e段是因为光照强度减弱引起光合作用强度降低,C错误;因为甲没有出现乙的情况,可能是气孔无法关闭,光照增强使得光反应增强,暗反应也随之增强,D正确。 答案:D

3.(2012年海南单科,T8,2分,★☆☆)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( ) A.一直降低,直至为零 B.一直保持稳定,不变化 C.降低至一定水平时保持相对稳定 D.升高至一定水平时保持相对稳定

点睛:本题以密闭容器内绿色植物生长为背景,考查环境条件对植物光合作用的影响,考查学生获取信息的能力和理解能力。

解析:在适宜的条件下培养密闭容器内的植物,密闭容器内的二氧化碳含量有限,随着光合作用的持续进行,二氧化碳逐渐被消耗,浓度降低,进而光合作用强度随之降低,当二氧化碳浓度降低到一定水平时,植物的光合作用和呼吸作用强度相等,则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定,故本题选C。 答案:C

4.(2011年新课标全国理综,T3,6分,★☆☆)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是( ) A.光反应强度升高,暗反应强度降低 B.光反应强度降低,暗反应强度降低 C.光反应强度不变,暗反应强度降低 D.光反应强度降低,暗反应强度不变

点睛: 本题主要考查镁的作用与光反应和暗反应的关系,难度适中,考查学生的理解能力,得分关键是掌握光反应与暗反应的关系。

解析:镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低,进而因光反应产生的[H]和ATP不足而使暗反应强度降低。 答案:B

5.(2009年海南单科,T15,2分,★☆☆)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是( ) A.C3和C5都迅速减少 B.C3和C5都迅速增加 C.C3迅速增加,C5迅速减少 D.C3迅速减少,C5迅速增加

点睛:本题考查光合作用过程,考查学生的知识识记和理解能力。

解析:突然停止光照导致光反应供给暗反应的产物ATP、NADPH减少,导致C3不能被还原成有机物和C5,所以C3积累,C5减少。 答案:C

6.(2013年四川理综,T8,11分,★★☆)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)

(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 ,捕获光能的色素中含量最多的是 。 (2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与 结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供 。

(3)光照强度低于8×10 μmol·m·s时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照强度为10×10～14×10 μmol·m·s时。原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是

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。 (4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是 ;转基因水稻更适宜栽种在 环境中。

点睛:本题考查光合作用的基本过程及影响光合作用速率的环境因素的相关知识,意在考查考生对光合作用过程及影响因素的综合应用能力。

解析:(1)叶绿体是光合作用的场所,捕获光能的色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素,叶绿素a的含量最多。

(2)光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应阶段CO2与C5结合生成2分子C3,C3接受[H]和ATP,有一部分重新生成C5,一部分则产生有机物。

(3)在右侧图中可以看出,原种水稻与转基因水稻在8×10 μmol·m·s之间是重合的,随光照强度的增强,光合速率也增强,在光照强度10×10～14×10 μmol·m·s时,气孔导度降低,细胞中CO2浓度下降,反应速率下降,光照强度增强,产生[H]、ATP增多,会提高C3还原生成有机物的速率,正负影响相互抵消,可基本不变。

(4)由图中转基因水稻和原种水稻气孔导度的差别可以判断PEPC酶会通过增大气孔导度而提高水稻在强光下的光合速率,由图分析可知,(8～14)×10 μmol·m·s范围内,转基因水稻仍随光照强度的增加而增加,所以转基因水稻适合在强光下生长。 答案:(1)叶绿体 叶绿素a

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