内容正文:
课时冲关9 光合作用与能量转化
[基础对点练]
一、单项选择题
1.(2024·韶关高三二模)德国马普研究所人员在《科学》杂志发表论文,宣布成功制造了人造叶绿体,并利用光和该系统实现了CO2到有机物的转化(如图所示),下列说法错误的是( )
A.TEM模块具有吸收和转换光能的作用
B.CETCH循环模块需要TEM模块生成的NADPH来还原CO2
C.在同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积累的有机物更多
D.若人造叶绿体得以广泛运用,一定程度上可以抵消碳排放,实现碳中和
解析:B [分析题图,TEM模块模拟光反应阶段,CETCH循环模块模拟的是暗反应阶段,故TEM模块具有吸收和转换光能的作用,并生成NADPH和ATP,还原C3,不能直接还原CO2,A正确,B错误;同等条件下,植物叶肉细胞在进行光合作用合成有机物的同时也进行了呼吸作用,消耗了一部分有机物,而人造叶绿体只进行光合作用合成有机物,所以在同等条件下人造叶绿体可能比植物叶肉细胞积累的有机物更多,C正确;人造叶绿体只吸收CO2,不会进行呼吸作用,不能产生二氧化碳,若得以广泛运用,一定程度上可以抵消碳排放,实现碳中和,D正确。]
2.绿色植物的光合作用过程,可用如下化学反应式来表示CO2+H2O(CH2O)+O2
下列有关叙述错误的是( )
A.在此过程中,CO2中的C被还原,H2O中的O被氧化
B.光能的吸收发生在类囊体薄膜上,光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C.产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源
D.释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
解析:B [在此过程中,CO2中的C被NADPH还原,H2O中的O被氧化,A正确;光能的吸收发生在类囊体膜上,光能的直接转化是在类囊体薄膜上由光能直接转化为ATP中活跃的化学能,B错误;绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源,C正确;好氧生物的生存需要氧气,光合作用释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高,D正确。]
3.(2024·北京朝阳高三期中)研究者检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2 s记录一个实验数据并以点的形式呈现在图中。下列相关叙述正确的是( )
A.拟南芥在光照时只进行光合作用,在黑暗时只进行呼吸作用
B.200 s内拟南芥的光合速率在0.2-0.6 μmol·m-2·s-1范围
C.在300 s时拟南芥的呼吸速率可达到2.2 μmol·m-2·s-1
D.转入黑暗条件下100 s后,拟南芥CO2释放量逐渐增加
解析:C [植物在光照时同时进行光合作用和呼吸作用,A错误;据图分析,拟南芥叶片在照光条件下进行光合作用,CO2吸收量在0.2~0.6 μmol·m-2·s-1范围内,在300 s时拟南芥只进行呼吸作用,所以CO2释放量达到2.2 μmol·m-2·s-1,真正的光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=(0.2~0.6)+2.2=2.4~2.8 μmolCO2·m-2·s-1,B错误;在300 s时是黑暗状态,拟南芥只进行呼吸作用,所以CO2释放量达到2.2 μmol·m-2·s-1,C正确;题中图示为CO2的吸收量,吸收量是负数,也说明转入黑暗条件下100 s后,拟南芥CO2释放量逐渐降低,说明呼吸速度在降低,D错误。]
4.将叶绿体破坏并离心,得到类囊体悬浮液和叶绿体基质后进行图示处理,一段时间后再向四支试管中加入6二氯酚靛酚(蓝色染料,容易被还原剂还原成无色)。下列相关说法错误的是( )
A.只有试管①能产生气泡
B.加入6二氯酚靛酚后只有试管④显蓝色
C.试管②中ATP/ADP的比值比试管①低
D.①与③比较说明类囊体进行光反应需要在光照条件下
解析:B [气泡是由于光反应产生氧气的缘故,在四个试管中,只有试管①能满足光反应的条件:光照+叶绿体的类囊体膜,A正确;②和④号试管均含有还原剂,显蓝色(①③类囊体本身有绿色,颜色不考虑),B错误;试管①进行光反应能产生ATP,消耗ADP,试管②中ATP/ADP的比值比试管①低,C正确;①与③的变量在于是否有光照,①能产生气泡而③不能,说明①能进行光合作用而③不能,因此①与③比较说明类囊体进行光反应需要在光照条件下,D正确。]
5.某兴趣小组利用黑藻在白天进行光合作用实验:将一枝黑藻浸在水族箱中,计算光下单位时间内放出的气泡数作为光合速率;用瓦数足够的台灯作为光源,改变台灯与水族箱的距离,从而改变光照强度。结果发现,当灯与水族箱的距离从85 cm缩短到45 cm时,气泡释放速度变化很小;而从45 cm处移至15 cm处时,气泡释放速度才随光照强度的增加而明显增加。根据测算,当台灯从85 cm处移至45 cm时,照在水族箱的光照强度增加了300%。对于该实验结果,小组成员提出了下列4条