第四章 第4节 叶绿体将光能转换并储存在糖分子中(无答案)-高中生物学合格考学案等级考预备（新教材必修 第2版）

· 135 · 第 4 节 叶绿体将光能转换并储存在糖分子中 一、光合作用探究历程 1. 亚里士多德：2000多年前，亚里士多德认为植物体由“土壤汁”构成，即植物生长发育所需物质 完全来自土壤。 2. 海尔蒙特：1629年，比利时科学家范· 海尔蒙特做了一个有趣的实 验。他把一株小柳树种在装有烘干土壤的大桶里，再用一个穿孔的铁板盖在 大桶上，既允许雨水和空气进入，又可避免土壤的流失。5年后，柳树长 大，柳树苗从 2.3kg增重到 76.8kg，而土壤干重从 90kg变为 89.943kg。 按照亚里士多德的解释，实验前后土壤减少的重量等于实验前后柳树增 加的重量，植物增重来自土壤。但是实验前后土壤减少的重量并不等于实验 前后柳树增加的重量，说明植物增重并非来自土壤。因此，海尔蒙特认为增 加的质量还有其他的原因，如水等。 3．普里斯特利：1771 年，英国科学家普里斯特利发现，分别将点燃的蜡烛和小鼠与绿色植物一起放 入一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不易熄灭；小鼠也不容易死亡。于是他指出绿色植物可以更新空气。 普里斯特利的结论是：蜡烛燃烧和小鼠呼吸会污染空气，使蜡烛熄灭或小鼠窒息而死，而绿色植物 则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。 问题：当人们重复普里斯特利的实验时，有的获得了成功，有的总是失败，甚至发现植物还会严重 的污染空气。那么为什么学者们会得到不同的实验结果呢？甚至普里斯特利本人也不能解释。 4. 英格豪斯：1779年，荷兰人英格豪斯做了 500多次植物更新空气实验，结果发现普利斯特利实验 只有在阳光照射下才能成功。 5．萨克斯：1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明，绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 将一盆栽植物放于暗处一昼夜，用黑纸将某叶片的一半从上下两面遮盖起来，然后移到光下几小 时。酒精脱色后用碘液滴加不同的部分，结果发现没有遮住的部分产生了蓝色。 问题：暗处理的目的是什么？两半叶片之间应注意什么问题？ 6．恩吉尔曼：1880 年，德国科学家恩吉尔曼通过实验证明——氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所。 · 136 · （1）实验材料：水绵和好氧细菌。 （2）过程：将载有水绵和好氧性细菌的临时装片，放入无空气黑暗环境中，并用极细光束照射，再 用显微镜观察。 （3）结论：氧气是由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所。 7．鲁宾和卡门：20世纪 30年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明，光合作用释放的氧 全部来自水。 （1）同位素标记：用氧的同位素 18 O标记水（H2 18 O）和二氧化碳（C 18 O2）。 （2）设计实验探究：光合作用释放的氧到底来自 H2O，还是来自 CO2呢？ （3）材料：小球藻悬液。 （4）结论：光合作用所释放的氧气全部来自于水。 8. 卡尔文：1948年美国卡尔文用同位素 14 C标记 CO2追踪光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解 了光合作用中复杂的化学反应。 例 1 下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述中正确的是（ ）。 A. 两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉 B. 两实验均需要光的照射 C. 两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照 D. 两实验均可证明光合作用的产物有氧气 第 1题图 第 2题图 例 2 题图为水绵结构模式图。吉尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没 有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位（如 a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌 明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。 此实验证明了（ ）。 水绵细胞结构模式图 细胞膜 带状叶绿体 细胞核 细胞质 H2 18 O H2O CO2 O2（有放射性） C 18 O2 O2（无放射性） 光照射下的 小球藻悬液 恩格尔曼的实验 萨克斯实验 a 带状叶绿体 · 137 · A．氧气是由水分解来的 B．叶绿体是光合作用的场所 C．光合作用能产生淀粉 D．光合作用需以二氧化碳作原料 例 3 1939年美国科学家鲁宾和卡门用 18 0分别标记 H20和 C02中的氧，进行光合作用实验。该实验证 明了（ ）。 A．光合作用制造了有机物 B．光合作用需要利用根系吸收的水分 C．光合作用生成的氧来自水 D．光合作用吸收的二氧化碳来自大气 例 4 下图表示德国科学家萨克斯的实验，在叶片照光 24小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果 有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色。本实验说明（ ）。 ①光合作用需要 CO2 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③ 第 4题图 第 5题图 例 5 通过观察倒置的装有水生植物和水的试管中有无气泡产生来验证光合作用是否放出氧气。题图 4 个倒置的试管中，最佳设计的一组是（ ）。 A．a试管和 d试管 B．a试管和 b试管 C．b试管和 c试管 D．a试管和 c试管 例 6 为证实叶绿体有放氧功能，可用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的 条件，这些条件是（ ）。 A．光照、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 B．光照、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 C．黑暗、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 D．黑暗、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 例 7 恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，这时可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动 且聚集成明显的两堆。下列有关说法中错误的是（ ）。 A．这类细菌的同化作用类型是需氧型，好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸 B．水绵光合作用放出氧气，部位是叶绿体 C. 叶绿体被红光和蓝紫光照射部位光合作用较强，放出的氧气多 D．叶绿体中的色素具有选择吸收光谱的特性 例 8 将一株质量为 20g 的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到 40g，其增加 的质量来自于（ ）。 A. 水、矿质元素和空气 B. 光、矿质元素和水 C. 光、矿质元素和空气 D. 水、矿质元素和植株体内的酶 例 9 德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理（消耗掉叶片中的淀粉）后，再把叶 片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不 变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论中合理的是（ ）。 光 锡箔 棕色 蓝色 光 水 水 水 水 a b c d 光 · 138 · ①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将 CO2转变成了淀粉 A．只有②③ B．只有①②③ C．只有②③④ D．①～④全部 例 10 1777年，英国科学家普里斯特利把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠 和植物都能存活很长时间，但后来有人重复这个实验，有的成功，有的却没有成功。以下对这一现象的 叙述，不正确的是（ ）。 A. 该实验并不科学、没有可重复性 B. 该实验的成败与否，要看是否将装置置于了阳光下 C. 该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡 D. 该实验说明光合作用需要的 CO2与小白鼠呼出的 CO2达到了平衡 例 11 科学家往小球藻培养液中通入 14 CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如下表。根据实 验结果分析，下列叙述不正确的是（ ）。 实验组别 光照时间（S） 放射性物质分布 1 2 大量 3-磷酸甘油酸（三碳化合物） 2 20 12 种磷酸化糖类 3 60 处上述 12 种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等 A．本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段 B．每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布 C．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是 12种磷酸化糖类 D．实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等 二、叶绿体是植物光合作用场所 1. 光合作用场所：真核生物光合作用的场所是叶中的叶绿体，蓝细菌、光合细菌也能进行光合作 用，但没有叶绿体，光合作用有关的酶和色素分布在细胞质基质中。 2. 叶绿体的色素：色素存在于类囊体膜上，因为可见光通过三棱镜就会把复合的可见光分解成赤、 橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，因此让可见光通过色素再通过三棱镜和没有通过色素的对照试验相 比，就可以确定色素所吸收的光的颜色。 从上图中可以看出红光、蓝光、紫光区出现强吸收百分比，绿光区几乎无变化，对其他波段的光并非 不吸收，只是吸收量较少。对绿光吸收非常少，绿光被反射出来，叶绿体才呈现绿色。叶绿体中的色素只 吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收，因此晚上不能进行光合作用。各种色素吸收光谱的特点如下： 蓝 紫 青 绿 黄 橙 三棱镜 光屏 色素液 三棱镜 光屏 甲 乙 光 光 · 139 · 例 12 下列关于叶绿素的叙述中错误的有（ ）项。 ①光是叶绿素合成的必要条件，矿质元素影响叶绿素的合成 ②不是所有的叶绿素都具有吸收、传递和转换光能的作用 ③提取的叶绿素溶液若给予适当的温度、光照和 CO2就可进行光合作用 ④叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 ⑤构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，植物缺乏镁会导致叶片发黄 ⑥通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 ⑦黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的 ⑧植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 ⑨秋天叶片变黄或变红的原因是因为叶绿素在低温下分解，叶片呈现类胡萝卜素的颜色 ⑩叶绿体的类囊体膜上存在催化 ATP合成的酶 A．2 B．3 C．4 D．5 例 13 下列关于叶绿体结构与功能的叙述中正确的是（ ）。 A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B．H2O在光下分解为[H]和 O2的过程发生在基质中 C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D．光合作用的产物—淀粉是在基质中合成的 例 14 右图为正常绿色植物的叶绿素 a 的吸收光谱、叶绿体色素总吸 收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱代表各种波长下的植物光合 作用效率）。以下对该图的分析中错误的是（ ）。 A．图示表明叶绿素 a主要吸收红光和蓝紫光 B．总吸收光谱是代表叶绿体四种色素对光能的吸收 C．图示表明只有叶绿素 a吸收的光能才能用于光合作用 D．总吸收光谱与光合作用光谱基本一致，说明叶绿体色素吸收的光能都能参加光合作用 E. O2的释放量与有机物的生成量的变化趋势与作用光谱基本一致 例 15 将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段 时间后，好氧细菌的分布情况最可能是（ ）。 A. 随机、均匀分布在混合液中 B. 集中分布在上下两端 C. 集中分布在中央位置 D. 集中分布在溶液的下层 例 16 将 4 支盛有等量衣藻溶液的密闭试管，在暗室中放置一定时间后， 放在图示中 a、b、c、d所示位置，经照射 1h后，取出衣藻加热脱色，滴加碘 液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻？（ ）。 A. a B. b C. c D. d 叶 绿 素 类胡萝卜素 叶绿素 a：呈蓝绿色（C55H72O5N4Mg） 叶绿素 b：呈黄绿色（C55H70O6N4Mg） 胡萝卜素：呈橙黄色（C40H56） 叶黄素：呈黄色（C40H56O2） 吸收蓝紫光和红橙光 色素 吸收蓝紫光 三棱镜 a b c d · 140 · 三、光合作用是物质和能量的转换过程 光合作用就是叶绿体吸收并利用光能，将 CO2和 H2O合成有机物质并释放 O2，将光能转换成化学能的 过程。该过程不是一步完成的，分为需要光照的光反应过程和不需要光照的碳反应过程（又叫碳反应）。 光合作用过程可以概括为反应式：6CO2 ＋12H2O→C6H12O6 ＋6H2O＋6O2。 1. 光反应：必须有光才能进行，类囊体膜上光合色素捕获光能，并将光能转换成活跃化学能，释放 O2。 （1）光能的捕获与转换：类囊体膜上的光合色素吸收光能并传递到特定的叶绿素 a上，使叶绿素 a 分子激发释放出高能电子。 （2）水的光解：失去电子后的叶绿素 a分子具强氧化性，从类囊体腔内的 H2O 中夺取电子，叶绿素 a 分子被还原，继续参与光反应；失去电子后的 H2O分子裂解为 H ＋ 和 O2。O2可以自由穿过各级膜释放到细 胞外，H ＋ 留在类囊体腔内。 （3）高能化合物的形成：叶绿素 a 释放的高能电子在类囊体膜上传递，最终与基质中的氧化型辅酶 II（NADP ＋ ）以及 H ＋ 结合形成高能的还原型辅酶 II（NADPH）；电子传递过程中，类囊体膜蛋将叶绿体基质 中 H ＋ 泵入类囊体，使类囊体腔中 H ＋ 浓度高于类囊体外基质。H ＋ 顺浓度梯度穿过类囊体膜上的 ATP 合酶， 驱动 ATP的形成。光反应产生的 ATP、NADPH推动叶绿体基质中碳反应的进行。 注：光反应中［H］中电子的直接来源和最终来源不同，ATP 合成直接动力和最终动力也不同！叶绿素 a 可以吸收和传 递光能，只有少数处于特殊状态的叶绿素 a 失去电子后，变成一种强氧化剂。 2. 碳反应：叶绿体利用 ATP、NADPH将 CO2合成为糖的过程。碳反应过程最先是美国科学家卡尔文等发 现的，又称为卡尔文循环（必修一，94页，图 4-31）。碳反应不需要光，若光反应停止，碳反应可持续进 行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，碳反应不进行。 叶绿体基质 类囊体腔 叶绿体内膜 叶绿体外膜 基粒 其中一个类 囊体放大结构 （2H2O→4H ＋ ＋O2 ＋4e NADP ＋ ＋2e＋H ＋ →NADPH） 水的光解 ATP 的合成 光 叶绿体中的色素 2H2O 4［H］＋O2 ATP 合成酶 ADP＋Pi ATP · 141 · （1）CO2的固定：收的 CO2与叶绿体基质中的五碳糖结合，在酶的催化下形成 2 个三碳化合物（C3）。 C3在 ATP 的驱动下，接受 NADPH 提供的 H ＋ 和电子，形成三碳糖（磷酸甘油醛），将活跃的化学能转变为稳 定的化学能。 （2）C3化合物的还原：一部分三碳糖从叶绿体转运到细胞质基质中转变成蔗糖，并运输到植物体的 各个部分；或变成淀粉暂时储存在叶绿体中，因此光照条件下在叶片中能检测到淀粉的存在。植物中的 淀粉、纤维素、氨基酸、脂质等都是利用光合作用产生的糖转变的。 （3）五碳再生：一部分三碳糖再生为五碳糖，继续参与卡尔文循环。 3. 光反应和碳反应的关系 （1）光反应和碳反应的区别 项目 光反应 碳反应 实质 光能→电能→化学能，释放 O2 同化 CO2形成（CH2O）(酶促反应) 时间 短促，以微秒计 较缓慢，以秒计 条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、CO2、ATP、[H] 反应产物 [H]、O2、ATP 有机物、ADP、Pi、水 场所 在叶绿体内囊状结构薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 能量转化 叶绿素把光能转化为电能，再转化为 活跃的化学能并贮存在 ATP、[H]中 ATP、[H]中活跃的化学能转变 为糖类等有机物中稳定的化学能 能量来源 光能 ATP、NADPH 联系 （2）光反应和碳反应的联系：光合作用的两个阶段之间不仅会相互促进，也会相互制约。光反应减 慢，提供的 ATP和 NADPH减少，固定 CO2的速率也会随之降低。如果 CO2供应量减少，ATP和 NADPH消耗降 低，可提供给光反应的 ADP 和 NADP ＋ 不足，同样制约光反应进行的速率。所以，中午阳光直射条件下，一 些陆生植物关闭气孔以减少蒸腾，CO2吸收下降，光反应速率也会降低。 问题：从光反应和碳反应之间关系角度出发，分析外界条件变化对叶绿体中 C3、C5 含量变化的影响。 1. 强光→弱光 2. 高 CO2→低 CO2 4. 光合作用的重要意义 （1）物质能量来源：光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源， 是地球上最大的生化反应，地球上几乎所有生物都是利用光合作用固定的能量作为生命活动的能源。 （2）维持大气稳定：光合作用维持大气中 O2和 CO2含量的相对稳定。 （3）促进生物进化：对生物的进化具有重要作用，主要表现在蓝藻出现后，地球的大气中才逐渐含 有 O2，其中一部分氧转化成 O3，并在大气上层形成臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈 C6 CO2 ＋ C5 C3 ATP、[H] ①生成 ②消耗 C3 ①生成 ②消耗 C5 C6 CO2 ＋ C5 C3 ATP、[H] ①生成 ②消耗 C3 ①生成 ②消耗 C5 · 142 · 破坏作用的紫外线，从而出现了进行有氧呼吸的生物和陆生生物。 例 17 光合作用过程中，能在叶绿体的类囊体薄膜上完成的能量转换过程是（ ）。 A. 光能→稳定的化学能 B. 活跃的化学能→稳定的化学能 C. 光能→活跃的化学能 D. 稳定的化学能→活跃的化学能 例 18 光合作用过程中能量的转换过程是（ ）。 A．光能→叶绿素中的化学能→水中的化学能 B．光能→ATP中的化学能→（CH2O）中的化学能 C．光能→ATP中的化学能→叶绿素中的化学能 D．光能→ATP中的化学能→三碳化合物中的化学能 例 19 下列各项中正确叙述叶绿体的成分、结构和功能的是（ ）。 A．吸收传递光能的色素位于基质中，转化光能的色素位于囊状结构的薄膜上 B．在晴天 CO2浓度过低时，水稻叶肉细胞的叶绿体中五碳化合物含量会增加 C．得到电子后的那些叶绿素 a即成为强氧化剂，能使 NADPH转变成 NADP ＋ D．强光下叶绿体随细胞质流动时，光合作用强度增大而流动速度却减慢 例 20 下列关于光合作用在生物进化中的作用的理解中，错误的是（ ）。 A．地球上出现最早的能进行光合作用的生物是真核生物 B．能进行光合作用的生物出现以后，大气中才逐渐积累了氧气 C．光合作用释放的氧气为水生生物向陆生生物进化创造了条件 D．生物体在新陈代谢方式上的进化顺序为：无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸 例 21 欲测定植物是否进行了光反应，可以检测是否有（ ）。 A．葡萄糖的生成 B．淀粉的生成 C．O2的释放 D．CO2的吸收 例 22 下列反应均为光合作用过程的一部分，哪些是属于光合作用的碳反应的？（ ）。 ①将 H从 NADPH传给一种有机物；②使 CO2与一种有机物结合；③将 H从 H2O传递给 NADP ＋ A. 只有① B. 只有② C. 只有③ D. ①和② 例 23 下列有关光反应的叙述中，错误的是（ ）。 A．类囊体腔内的 pH值一段时间里会降低 B．产生的 ATP可以作为主动运输等其他生命活动的直接能源 C．最终电子受体是 NADP + D．大多数色素吸收和传递光能 例 24 下列有关光反应的叙述中，错误的是（ ）。 A．最终电子供体是水 B．最终电子受体是 NADP ＋ C．大多数色素吸收和传递光能 D．叶绿素 a都是光能转换中心 例 25 以下关于暗反应的叙述错误的是（ ）。 A. 不需要光，因此植物晚上也能进行暗反应合成葡萄糖 B. 能将活跃化学能转变为稳定化学能 C. 暗反应阶段能生成水 D. 是美国科学家卡尔文发现的 例 26 光合作用暗反应必需的条件是（ ）。 A. ATP、NADPH、H2O、CO2、五碳化合物 B. ADP、NADPH、酶、CO2、五碳化合物 · 143 · 1 2 3 4 ATP ADP H2O H ＋ ＋O2 NADPH NADP ＋ 光 C. ATP、NADPH、酶、CO2、五碳化合物 D. ATP、NADPH、CO2、五碳化合物、三碳化合物 例 27 把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加酚酞 pH指示剂（遇碱变红），培养液变为红 色，若将此培养液分为两份，一份放在暗处，一份放在明处，结果放在明处的仍为红色，而在暗处的又恢 复为原色。其原因是（ ）。 A．光合作用产生了氧 B．光合作用产生了 CO2 C．光合作用消耗了氧 D．光合作用消耗了 CO2 例 28 右图为叶绿体的亚显微结构示意图，下来叙述中不正确的是（ ）。 A．1、2和 3均有选择透过性 B．光反应是在 3处进行的，暗反应是在 4中进行 C．3处存在电子传递，4处有淀粉产生 D．与光合作用有关的酶均分布在 3上 例 29 光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于（ ）。 ①二氧化碳 ②气孔直接吸收 ③水的分解 ④叶绿素的分解 A．①②④③ B．③①②④ C．③①③① D．①③①③ 例 30 下列有关光合作用中光反应的叙述中，错误的是（ ）。 A．水的光解过程发生在叶绿体的类囊体腔中 B．光反应中，NADPH的合成过程发生在叶绿体基质中 C．叶绿体的类囊体（片层结构薄膜）是光反应的主要场所 D．光反应中，叶绿素所固定的光能全部转化为不稳定的化学能储存到 ATP中 例 31 光合作用过程中，能量的转移途径是（ ）。 A. 光能→叶绿素→ATP→葡萄糖 B. 光能→ATP→叶绿素→葡萄糖 C. 光能→五碳化合物→叶绿素→葡萄糖 D. 光能→叶绿素→五碳化合物→葡萄糖 例 32 小球藻在光照条件下，其细胞中 NADP ＋ ＋e＋H + →NADPH的反应发生在（ ）。 A．叶绿体片层结构（类囊体） B．叶绿体基质 C．线粒体嵴 D．线粒体基质 例 33 下图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布。下列对有关图示结构的描述中，错误的 一组是（ ）。 ①该生物膜为叶绿体内膜 ②可完成光合作用的光反应过程 ③发生的能量转换是：光能→电能→化学能 ④产生的 ATP可用于植物体的各项生理活动 A．①② B．①④ C．②③ D．②③④ · 144 · 例 34 下图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。下列选项中 错误的是（ ）。 A．U在光合作用中的作用是吸收和传递光能 B．V吸收光能后被激发，使 H2O分解，产生电子流 C．W为 CO2的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一 D．U至 Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行 例 35 利用小球藻培养液进行光合作用实验时，在其中加入抑制暗反应的药物后，发现在同样的光照 条件下释放氧气的速率下降。主要原因是（ ）。 A. 叶绿素吸收光能的效率下降 B. NADPH等的积累，光反应速率减慢 C. 合成 ATP所需酶的活性受到抑制 D. 暗反应中生成水减少，使光反应的原料不足 例 36 研究发现，NH4 ＋ 能增加类囊体膜对 H ＋ 的通透性，从而消除类囊体膜两侧的 H ＋ 浓度差。若将 NH4 ＋ 注入叶绿体基质，下列过程中会被抑制的是（ ）。 A．电子传递 B．ATP的合成 C．NADPH的合成 D．光能的吸收 例 37 科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的 过程（如下表。表中“＋”表示有或添加，“－”表示无或不添加）。下列条件下能产生葡萄糖的是 （ ）。 选项 场所 光照 CO2 ATP [H] C5 A 基质 － ＋ － ＋ ＋ B 基粒 ＋ ＋ － － ＋ C 基质和基粒 － ＋ － － － D 基质和基粒 ＋ ＋ － － ＋ 例 38 光合作用的过程分为两个阶段，这两个阶段一直被称为“光反应”和“暗反应”，但是，“暗反 应”逐渐被“碳反应”所取代。下列关于光合作用的叙述中不正确的是（ ）。 A. 光合作用必须有光和色素的参与，但是不一定需要叶绿体的参与 B. 在同等条件下，不同植物的光合作用强度不一定相同 C. “光反应”阶段的得名是由于必须在有光下才能进行 D. “暗反应”被称为“碳反应”是因为“碳反应”阶段完成 CO2的 固定和还原，同时需要光照 例 39 题图为叶绿体结构与功能示意图，A、B、C、D 表示叶绿体的结构， ①②③④⑤表示有关物质。下列叙述中不正确的是（ ）。 A．用 14 C标记 CO2进行光合作用，可在④⑤中测到较高放射性 光 光 H2O O2 Y CO2 e H + U ADP+Pi ATP X W e H ＋ V · 145 · B．CO2进入叶绿体后，通过固定形成⑤物质 C．若突然停止光照，C3的含量会升高 D．参与光合作用的色素位于图中的 A部分，A中的能量变化是光能转变为 ATP 中的化学能 例 40 光合作用过程包括光反应和碳反应，右图表示光反应与碳反应的关系，据图判断下列叙述不正确 的是（ ）。 A．光反应为碳反应提供 ATP和 NADPH([H]) B．停止光照，叶绿体中 ATP和 NADPH含量下降 C．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) 例 41 在叶绿体中，NADPH 和 NADP ＋ 的移动方向是（ ）。 A．NADPH与 NADP ＋ 同时由类囊体膜向叶绿体基质移动 B．NADPH与 NADP ＋ 同时由叶绿体基质向类囊体膜移动 C．NADP + 由类囊体膜向叶绿体基质移动，NADPH则是向相反方向移动 D．NADPH由类囊体膜向叶绿体基质移动，NADP ＋ 则是向相反方向移动 例 42 紫外线为高能量光线，在生物体内易激发超氧化物形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此分析， 植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制的原因主要是（ ）。 A．光合作用酶受到破坏 B．囊状膜受到破坏 C．碳反应受抑制 D．DNA受到破坏 例 43 嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生长的细菌，该菌中有一种结合蛋白质称为菌紫质，菌紫质 能将光能转换成化学能。下列叙述中正确的是（ ）。 A. 菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似 B. 嗜盐菌内的 ATP主要在线粒体中合成 C. 嗜盐菌的能量转化发生在类囊体膜上 D. 加入呼吸抑制剂不影响菌紫质的合成 例 44 在适宜反应条件下，光照强度对光合速率的影响如右图示意。如果用 d 光照强度照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用 c光照强度照射，则离体 叶绿体内瞬间发生的物质变化是（ ）。 A. 生成的 ATP减少 B. 未被还原的 C3减少 C. 生成的[H]增加 D. 还原得到的 C5增加 例 45 图示为将某植物放在不同浓度 CO2环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a、b、 c 三点所对应的叶肉细胞中 C3化合物含量由高到低的顺序是（ ）。 A．a＞b＞c B．a＜b＜c C．a＞b＝c D．a＝b＜c 第 45题图 第 46题图 CO2吸收量 b c a 光照强度 CO2浓度为 1% CO2浓度为 0.03% O2 H2O ADP＋Pi a b 光 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 （CH2O） H2O c 光 反 应 ATP ADP＋Pi 光 H2O O2 CO2 (CH2O) NADPH NADP ＋ 暗 反 应 光合速率 a b c d 光强 · · · · 146 · 0 细胞间 CO2的相对浓度 C5的相对含量 a b c 例 46 题图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将 c降低至极低水平（其他条 件不变），则 a、b在叶绿体中的含量变化是（ ）。 A．a上升、b下降 B．a、b都上升 C．a、b都下降 D．a下降、b上升 例 47 将置于阳光下的盆栽植物移到黑暗处，则短时间内细胞内三碳化合物含量与葡萄糖生成量的变 化是（ ） A．C3含量突然增加，C6H12O6生成量减少 B．C3含量与 C6H12O6生成量都减少 C．C3含量与 C6H12O6生成量都增加 D．C3含量突然减少，C6H12O6生成量增加 例 48 RuBP羧化酶催化 C5与 CO2结合生成 C3。将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，测定不同 的细胞间隙 CO2浓度下叶肉细胞中 C5的含量，得到右图所示的结果。为测定 RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5与 14 CO2 的反应，并检测产物 14 C3的放射性强度。下列分析中错误的是（ ）。 A．a→b，叶肉细胞吸收 CO2速率增加，碳反应消耗 ATP的速率增加 B．b→c，叶片的光合速率大于呼吸速率，RuBP羧化酶量限制了光合速率 C．RuBP羧化酶催化的上述反应过程为 CO2的固定，需要在无光条件下进行 D．测定 RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 E．单位时间内 14 C3生成量越多说明 RuBP羧化酶活性越高 四、光合作用受环境因素影响 1. 光照强度 （1）原因概述：光照是形成叶绿素的必要条件，也是光合作用的最终能源。光照直接决定光反应阶 段的 ATP、NADPH 合成量，进而影响碳反应阶段。光照因素中有光强、光质与光照时间等影响光合作用， 进而影响其生理和分布。光合作用的作用光谱与叶绿体色素的总吸收光谱 相吻合。 （2）曲线图解（仅考虑光合作用）：在某一光强度前，随着光强度的增 加，光合作用速度增加，光强度大于某一值时，光合速度达到平衡点，光 强度即使再增加，光合速度也不再增加。此时的光强度称为光饱和点。 （3）光强影响光合作用曲线分析总结 光强影响光合作用曲线分析 曲线的 上升段 限制因素 光强 限制光合速率的反应阶段 光反应 原因 光照是光合作用的最终能源，直接决 定光反应阶段 ATP、NADPH 的合成量 饱和区 限制因素 温度或 CO2浓度 限制光合速率的反应阶段 碳反应（最大速率体现碳反应能力） 饱和的原因 ①固定 CO2的酶活性，影响 CO2固定的速率 ②CO2浓度和 CO2扩散的速率两方面，使碳反应受到限制 饱和的实质 碳反应跟不上光反应，反映了碳反应阶段的活性 CO2吸收 0 光照强度 · 147 · CO2吸收 0 CO2浓度 （4）应用 ①合理密植：可以提高作物的产量，但是不宜栽培过密，如果栽培过密就会因遮挡，植株下部叶片 因受光少而光合减弱，甚至发黄；同时栽培过密会导致通风不良，使上部叶片 CO2供应不足，影响光合， 易倒伏，加重病虫危害而减产。 ②间种套种：在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种庄稼，叫间作套种。这样 在时间和空间上充分利用光能，但是农作物的种类要合理搭配。林带树种的配置要考虑生长于底层的植 物所接收的光强应高于该植物的光补偿点。 2. CO2浓度 （1）植物吸收 CO2的方式：光合作用所需的碳源，主要是大气中的 CO2，CO2主要通过气孔扩散进入 叶片。气孔开度直接影响 CO2的进入量而控制着光合作用。光合速率与大气和 叶绿体基质间的 CO2浓度差成正比。 （2）曲线图解：在某一浓度以前，光合作用随着 CO2的浓度增加而增加。 达到某一浓度，光合速度达到平衡，即使 CO2浓度再增加，光合速度也不再增加。 （3）CO2影响光合作用曲线总结 CO2浓度影响光合作用曲线分析 曲线的 上升段 限制因素 CO2浓度 限制光合速率的反应阶段 碳反应 原因 CO2作为光合作用的原料，直接影响碳反应阶段 C3化合物的合成 量；同时增加 CO2浓度也能降低呼吸消耗，有利于提高净光合速率 饱和区 限制因素 光强或光质 限制光合速率的反应阶段 光反应（最大速率体现光反应能力） 饱和的原因 光照决定 ATP、NADPH 合成量， 影响 C5的再生速率，影响光合速率 饱和的实质 光反应跟不上碳反应，反映了光反应阶段的活性 （4）应用 ①大气中的 CO2浓度为 0.035%，在温带地区达到 0.3%，此范围内光合速度随着 CO2浓度上升而增加。 在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，既能充分利用光能，又有利于空气流动以提供光合作用所需 的 CO2（尤其是中午前后光合强时）。 ②增施农家肥（发挥土壤微生物的分解作用，提供较全面的矿质元素，改善土壤结构，提高土温）、 深施 NH4HCO3等增大 CO2浓度，提高光合作用速率。实施秸秆粉碎还田（禁止燃烧），促进土壤微生物分解 作用，增加 CO2浓度。大棚中还可以使用 CO2发生器、干冰等增加 CO2浓度。 3. 温度 （1）概述：任何生理过程几乎都与温度有关，而植物自身调节温度的能力 较弱，因此受环境温度影响大。因为光合作用过程中有许多是酶促反应，因此 会受温度的影响。 温度将直接影响酶的活性，主要限制碳反应阶段的速率。温度还会通过影 响呼吸作用、气孔开闭或其他因素间接影响光合作用，如高温下气孔关闭，呼 吸作用显著增强。 （2）变化规律：在极端低温条件下，不发生光合作用，随着温度上升，光合作用速度增加，到了 30～40℃时最大，以后随温度上升光合速度下降 光合速度 温度 · 148 · （3）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，夏天，温室栽培可适当降低温度。白天适当提高温 度，有利于提高植物光合作用的速率，夜间适当降低温度，有利于降低呼吸作用速率，从全天看，增加 了有机物的积累，有利于植物的生长，提高植物的产量。 问题：新疆的哈密瓜为什么很甜？ 4. 矿质元素的供应 （1）矿质元素的作用：矿质元素缺乏会影响光合作用的速度，如 N、P是催化光合作用中各种酶以 及 NADP和 ATP的重要组成分，K在绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种 子等器官中其中有作用，Mg 是叶绿素的重要组成成分。 （2）曲线图解：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提 高光合作用速率，但当超过一定浓度后，土壤溶液浓度过高，甚至超过根 细胞液浓度，会使植物吸水困难从而导致光合作用速率下降，称为盐胁 迫，俗称烧苗。 （3）应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施 肥料（肥过多会造成“烧苗”现象），可以提高作物的光合作用。 5. 水 （1）水的作用：水分虽然是光合作用的原料之一，但植物吸收的水分，仅很少一部分（1％以下） 用于光合作用，因此水分缺乏使光合速率下降主要是间接原因，也因此不用水含量的变化来衡量光合速 率。农民在移栽白菜时往往去掉一些大叶片，是因为刚栽的白菜的根不能很快地从土壤中吸水，去掉几 片大叶片可以减少因叶的蒸腾作用而造成的水分散失，避免造成刚栽的白菜体内失水过多死亡，从而提 高成活率。 （2）曲线图解：温暖、晴朗、水分供应充足的天气，中午前后达到高 峰（单峰曲线）。夏季中午，光照强烈，气温升高，植物体中水分不足，光 合作用速度降低，这不仅是因为水是光合作用的原料，还因为体内水分不 足，为抑制水分的蒸发气孔关闭，限制了空气中 CO2进入的缘故，这就是 植物的“午休”现象（双峰曲线）。 问题：造成“午休”现象的直接和间接原因是什么？ 6. 主要环境因素的综合影响 （1）P点前：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提 高。 （2）P点到 Q点之间：限制因子既有横坐标因素，也有其他因素。 （3）Q点后：横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提 高图示中的其他因子的方法。 例 49 《齐民要术》中，要求栽种农作物要“正其行，通其风”，其原理是（ ）。 A．确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率 0 P Q 光强 光合速率 30℃ 20℃ 10℃ 0 P Q 光强 光合速率 高 CO2 中 CO2 低 CO2 0 P Q 温度 光合速率 强光 中光 弱光 光合速度 矿质 8 12 14 18 时间 光合速度 · 149 · B．通风透光，可以增强农作物的呼吸作用 C．可以增强农作物的抗性 D．增强农作物的蒸腾作用 例 50 农作物合理密植的原因不包括（ ）。 A．增加植物周围 CO2浓度 B．充分利用光能，增加光合作用面积 C．合理利用土地资源，提高单位面积产量 D．降低农作物周围环境的温度，增加单位面积产量 例 51 温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质 和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ ）。 A．增加室内 CO2浓度 B．增大室内昼夜温差 C．增加光照强度 D．采用绿色玻璃盖顶 例 52 小明以水蕴草为材料进行了下图所示的实验，并定时记录试管顶端的气体量。该实验的主要目 的是探究（ ）。 A．水量对呼吸作用速率的影响 B．光照对光合作用速率的影响 C．光照对呼吸作用速率的影响 D．水温对光合作用速率的影响 例 53 夏季光照最强的时候，叶的气孔关闭（ ）。 A. 光反应提供的氢数量不足 B. 光反应合成的 ATP数量不足 C. 暗反应需要的酶数量减少 D. 暗反应产生的三碳化合物减少 例 54 我国北方地区冬季时，每当晴朗的中午，农民都要将温室塑料大棚开一道缝，以利于温室通 风，农民将其叫做“开风口”，下列关于“开风口”的说法中不确切的是（ ）。 A．“开风口”可以使大棚内的空气流通，能提高大棚内 CO2的浓度 B．“开风口”是为了增加棚内的氧气含量，以促进植物的有氧呼吸 C．“开风口”增加了温室内的光照强度，有利于光合作用的进行 D．“开风口”能够降低大棚内的空气湿度，有利于植物对水分的吸收和对矿质元素的运输 例 55 白天时间较长、温度较高而夜晚时间较短、气温较低的新疆等地，所产哈密瓜特别甜、主要原因 不包括（ ）。 A．阳光充足，光照强烈，光合作用的强度大、时间长，产生的糖类多 B．夜间温度比较低，呼吸作用相对比较弱，消耗的糖类物质较少 C．新疆等地的哈密瓜都发生了“变甜”的基因突变 D．细胞内积累的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖等 例 56 镁的供应是否充足，影响着光合作用的效率，原因是（ ）。 A．镁是蛋白质的重要组成成分 B．镁影响着光能的吸收和转化 C．镁影响着糖类的合成 D．镁影响着糖类的运输 例 57 氮能够提高光合作用的效率的原因是（ ）。 A．氮是核酸的组成成分 B．氮是调节植物生理活动的物质 C．氮是许多种酶的组成成分 D．氮能够提高植物对光的吸收 · 150 · 例 58 下列有关元素与光合作用关系的叙述中，不正确的是（ ）。 A．Mg是叶绿素的成分，缺 Mg不能合成叶绿素，也就不能进行光合作用 B．N是构成叶绿素、蛋白质、核酸等的成分，N元素供应不足会使光合作用下降 C．K ＋ 、Fe 2＋ 对光合作用没有影响，但能影响到植物的其他代谢 D．P对光合作用的影响是非常广泛的，如影响到能量转移过程、光合膜的稳定等 E．C元素在光合作用中的转移途径是 CO2→C3→（CH2O）→C5 例 59 下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（多选）（ ）。 A．增大 O2浓度 B．增加 CO2浓度 C．增强光照强度 D．调节室温 E．采用绿色玻璃盖顶 例 60 题图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在 B点时，限制光合作用强度进一步升 高的因素是（ ）。 ①光照强度 ②CO2浓度 ③温度 ④水分 A．②③ B．③④ C．①② D．②④ 第 60题图 第 61题图 例 61 题图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列有关光合作用强度变 化原因的分析中，错误的是（ ）。 A. 从 A→B主要原因是光照增强，气温上升 B. 从 B→C主要原因是温度过高，酶失活 C. 从 C→D主要原因是气孔逐渐打开，CO2供应增加 D. 从 D→E主要原因是光照减弱，气温下降 例 62 下图甲、乙、丙三图分别表示通过实验测得几个环境因素对某植物光合作用速率的影响，除 各图中所示因素外，其他因素均控制在适宜范围。下列说法中正确的是（ ）。 甲 乙 丙 A. 图甲所示实验中，影响光合作用的因素仅仅是温度 B. 图乙所示实验中，光照强度低于 P点时，光合作用速率主要取决于光照强度 C. 图丙所示实验中，Q点温度和强光照条件下，提高温度可继续提高该植物光合作用速率 D. 图丙所示实验中，Q点温度条件下，光合作用速率主要取决于二氧化碳浓度 五、光合作用与呼吸作用的关系 1. 线粒体与叶绿体在代谢上的关系：光照强度为 0的时候，只有呼吸（A点）；光照开始，呼吸作用 产生的 CO2一部分用于光合作用，向外界释放 CO2的减少（AB段）；随光照强度加强，光合作用逐渐加 强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用，到 B点时，细胞呼吸释放的 CO2全部用于光合作 光合速率 A B 光强 D C B 一天时间 光合速率 E A 0 P Q 光强 光合速率 30℃ 20℃ 10℃ 高 CO2 中 CO2 低 CO2 0 P Q 光强 光合速率 强光 中光 弱光 0 P Q 温度 光合速率 · 151 · 用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点称为光补偿点；随光照强度不断加强，光合作用强度不断加 强，到 C点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光合作用的饱和点，C点对应的 CO2吸收值表示表 观光合速率（净光合）。 2. 呼吸速率、总光合速率和净光合速率 （1）呼吸速率：单位面积在单位时间内分解有机物的速率。光照强度 0时，此时没有光合作用，曲线 与纵坐标的交点为负值，这肯定是黑暗中呼吸作用的结果，与纵坐标的交点就是呼吸强度。 （2）总光合速率：也称实际光合速率，指在光下实际合成有机物的量，即单位时间内叶片从外界吸 收和自身释放 CO2的量（吸收 O2的量）。 （3）净光合速率：试验条件下能直接测得的数据，即光照下测定 CO2的吸收量（O2的释放量）。 总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率 例 63 在光合作用和呼吸作用过程中，氧元素的循环途径正确的是（ ）。 A．H2O—CH12O6—CO2 B．H2O—CH12O6—H2O C．H2O—O2—CO2 D．H2O—O2—H2O 例 64 下列物质转化过程会发生在人体细胞内的是（ ）。 A. H2O中的 O转移到 O2中 B. CO2中的 C转移到 C6H12O6中 C. O2中的 O转移到 H2O中 D. C6H12O6中的 H转移到 C2H5OH中 例 65 右图是植物根尖细胞中发生的某生理活动。下列相关说法错误的是（ ）。 A. 有氧呼吸过程中产生 CO2的场所在线粒体 B. 图中 ATP中的能量可以来源于光能和化学能 C. 图示过程中有丙酮酸的生成并伴随能量的释放 D. 此生理活动不会随着 O2浓度的增大而无限制的增强 例 66 下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程，有关分析正确的是( ) A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ、Ⅲ B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水 C．过程①、④、⑤可为叶肉细胞吸收 Mg 2＋ 等提供动力 D．过程③、④、⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体 嵴 CO2，H2O 外膜 内膜 基质 O2，有机物 叶 肉 细 胞 基粒 外膜 内膜 基质 外界 CO2 外界 CO2 光 外界 O2 外界 O2 CO2吸收 CO2吸收 光照强度 0 A B C 光照强度对植物作用示意图 C6H12O6 CO2 ADP＋Pi ATP O2 H2O · 152 · 线粒体 叶绿体 丙酮酸 NaHCO3 光 甲 乙 乳酸 7 5 CO2 丙酮酸 6 C6H12O6 4 O2 1 H2O 2C3 3 2 C5 H2O CO2 O2 例 67 以下有关右图所示模拟实验的叙述，正确的是（ ）。 A．甲和乙都不产生气泡 B．甲产生气泡与光有关 C．甲和乙都产生气泡，气泡成分不同 D．甲和乙都产生气泡，气泡成分相同 例 68 下图所示为物质代谢过程中光合作用与细胞呼吸作用两者间的关系，下列过程可以产生 ATP的是 （ ）。 A．1、3、5、6 B．1、4、6、7 C．1、2、7 D．1、5、6、7 例 69 洋葱根尖分生区的细胞中，把二磷酸腺苷转变成三磷酸腺苷的酶分布在（ ）。 A．叶绿体和线粒体内 B．叶绿体和细胞质基质内 C．线粒体和细胞质基质内 D．叶绿体、线粒体和细胞质基质内 例 70 根据右图，下列叙述正确的是（ ）。 A．X、Y分别可以代表三碳化合物和丙酮酸 B．①④都有[H]产生，②③都需要消耗[H] C．①②发生在细胞质基质中 D．①④消耗氧气，②③产生氧气 例 71 下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞器及氢的来源和用途比较，正确的是（ ）。 细胞器 来源 用途 ①叶绿体 水的分解 还原二氧化碳 ②叶绿体 水的分解 还原三碳化合物 ③线粒体 丙酮酸的分解 与氧结合生成水 ④线粒体 葡萄糖和丙酮酸的分解 与氧结合生成水 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 例 72 右图为绿色植物细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，甲、乙、丙分别表示不同代谢过 程。以下表达中正确的是（ ）。 A．X代表的物质是 ADP、Pi B．乙在线粒体的基质中进行 C．乙过程将 ATP中的能量转变为储存在有机物中的能量 D．甲过程产生的 O2用于丙过程的第一阶段 例 73 将一株植物置于密闭钟罩内，在某光照强度下，测得密闭钟罩内 CO2变化量为零（不考虑微生物 的细胞呼吸）。由此不能说明的是（ ）。 A．植物光合作用消耗的 CO2与呼吸作用产生的 CO2相等 B．若是农田中的作物处于该光照强度下不能生长 C．叶肉细胞没有从密闭钟罩内吸收 CO2 D．叶肉细胞呼吸作用消耗的 O2与光合作用产生的 O2量相等 光 [H] O2 H2O CO2 C6H12O X 乙 甲 丙 ② ③ 糖 CO2 ① ④ Y 物质 X 物质 · 153 · 光强 Q CO2吸收 O M N 高 CO2 中 CO2 低 CO2 例 74 右图表示某种植物的叶肉细胞中的甲、乙两种细胞器及在这两种 细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法中正确的是（ ）。 A．甲产生的 ATP可以被乙利用，乙产生的 ATP也可以被甲利用 B．该叶肉细胞光合速率大于呼吸速率 C．乙产生的 CO2被甲利用至少要经过 8层磷脂双分子层 D．改变光照强度一定会改变甲细胞器中生理活动的强度 例 75 将右图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内 外的 CO2和 O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述中错误的是（ ）。 A．黑暗条件下，①增大、④减小 B．光强低于光补偿点时，①、③增大 C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变 D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大 例 76 右图中，有 M、N、O、Q四个点，对它们含义的下列叙述中， 不正确的是（ ）。 A. Q点时，温度是影响光合速率的主要因素 B. N点时，植物光合作用强度小于呼吸作用强度 C. M点时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用 D. O点时，光合速率与呼吸速率相等 例 77 右图表示植物细胞内的物质转化过程，下列分析中错误的是（ ）。 A．在生物膜上发生的生理过程是 a、c、d三个过程 B．有 ATP产生的过程是 b、c、d三个过程 C．在光照充足条件适宜的条件下，a强于 b，c强于 d D．人体细胞内具有的过程是 b、d两个过程 例 78 下图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法中正确的是（ ）。 A．B过程利用的 ATP是由 A和 C过程共同提供的 B．B中的 ATP用于固定二氧化碳和还原碳三化合物 C．A、C中合成 ATP所需的能量来源不相同 D．D中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖 例 79 右图两曲线分别表示阳生植物和阴生植物 CO2的吸收速率随光照强度 变化的情况。当光照强度为 C 时，两植物的有机物积累速率分别为 a1、b1，两 植物有机物合成速率分别为 a2、b2，下列比较结果正确的是（ ）。 A. a1＝b1；a2＜b2 B. a1＞b1；a2＝b2 C. a1＜b1；a2＝b2 D. a1＝b1；a2＞b2 例 80 下图为植物一天中光合强度与时间的关系，仔细阅读图形，试着回答下列问题：（假定 E～K的 呼吸强度不随光照强度变化） ①胞外 CO2浓度 ②胞内 CO2浓度 ③胞内 O2浓度 ④胞外 O2浓度 a b c d C6H12O6 O2 CO2 H2O CO2吸收速率 CO2吸收 光照强度 A B C D a b · 154 · （1）A点的生物学意义是 。 （2）光补偿点是 。 （3）光饱和点是 。 （4）H点意义是 。 （5）C点的含义是 。 （6）光照时间（制造有机物的时间）是 。 （7）有机物积累的时间（净光合大于零的时间）是 。 （8）植物干重最大的时间（植物最佳收获时间）是 。 （9）该图是夏季（ ）地区的典型植物的代表，其他地区的植物的曲线在图上应做如何变化？ A. 海南 B. 上海 C. 黑龙江 D. 新疆 （10）若呼吸强度随着时间变化，那么 E～K这段时间内的呼吸强度是怎么变化的？ （11）若此装置处于一密闭容器中，一昼夜容器中的 CO2浓度变化曲线是什么（在右上坐标系画出）？ （12）若光照等因素相同，I 点比 G点低的原因是 。 例 81 下图 1是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株 CO2的吸收和释放曲线；图 2 表示棉花叶肉细胞两 种细胞器的四种生理活动状态。图 1中表示时间的字母与图 2中①、②、③、④所发生的生理活动相对 应的选项是（ ）。 A．defg B．dcba C．egah D．fcbd 例 82 下图①～④表示不同条件下，植物叶肉细胞的 CO2转移途径。某小组在密闭玻璃温室中进行植物 栽培实验，他们对室内空气中的 CO2含量进行 24小时监测，并根据数据绘制了如图所示的曲线。下列分 析中正确的是（忽略土壤微生物代谢活动产生的 CO2量）（ ）。 A．①与曲线中 a点相符 B．②与曲线中 b点相符 C．③与曲线中 c点相符 D．④与曲线中 d点相符 一天时间 CO2含量 I CO2吸收量 H A B D E K F J G C 0 3:00 6:00 14:00 18:00 24:00 时间 b e a h d c g f CO2释放 CO2吸收 ① ② ③ ④ 叶绿体 线粒体 O2 CO2 叶绿体 线粒体 CO2 O2 叶绿体 线粒体 O2 CO2 O2 CO2 叶绿体 线粒体 O2 CO2 图 1 图 2 O2 CO2 ① ② ③ ④ CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 b d a c 0 6 12 18 24 时间 CO2的浓度