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专题五 光合作用
专题五 光合作用
1.(2022·天津一中第四次月考)某科研小组对黄瓜幼苗光合作用速率进行研究,图甲为黄瓜幼苗一个
叶肉细胞中叶绿体结构与功能示意图(A、B表示结构,①~⑤表示有关物质)。图乙为最适温度条件
下,探究环境因素对黄瓜幼苗光合作用影响时所得到的实验结果。下列叙述正确的是 ( )
A.参与光合作用的色素位于图甲中的A部分,酶位于B部分
B.图乙中p点前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素主要是光照强度
C.图乙中CO2 浓度为n时,图甲细胞中不存在②③物质的进出
D.从图乙的曲线Ⅰ条件变为曲线Ⅱ时,图甲中④的含量暂时升高
2.(2022·河东区二模)正在进行光合作用的植物,若突然降低其周围环境中的CO2 浓度,则短时间内
( )
A.叶绿体中ATP/ADP的值下降 B.叶绿体中C5/C3 的值上升
C.NADPH/NADP+的值下降 D.光反应速率加快
3.(2021·八校联考期中)如图为某植物在适宜的条件下,CO2 吸收速率与光照强度的关系图像。下列
分析错误的是 ( )
A.若温度降低,则A点上移
B.B点时植物呼吸消耗的O2 量等于光合作用产生的O2 量
C.若CO2 浓度适当升高,则C点左移
D.在C点时该植物每小时光合作用利用CO2 总量为44
mg
4.(2021·八校联考期中)图1是甲、乙两种植物在不同光照强度下的光合速率的曲线;图2表示将甲植
物放在CO2 浓度不同的环境条件下,光合速率受光照强度影响的变化曲线,请分析回答下列问题:
图1 图2
(1)图1的a点表示 ,在c点时,叶绿体中ATP的移动方向是
。图2中e点与d点相比较,e点的叶肉细胞中C3 的含量 ;e点与f点
相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 。
(2)在有氧条件下,生长中的植物细胞内的葡萄糖先在
(填细胞结构)中脱氢,生成
,此过程产生的氢将在
(填具体场所)与氧气结合生成水。
(3)图1中,如果甲、乙两种植物较长时间处在连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的是
,在晴转阴瞬间,叶肉细胞中C5 相对量的变化趋势是 。光照强度为10千勒克斯
时,甲、乙植物的实际光合速率差值为 mg
CO2/(100
cm2·h)。
1.(2022·南开中学第一次月考)如图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时,单位时间
内CO2 释放量和O2 产生总量的变化。图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系,下列说法正确
的是 ( )
A.图甲中,当光照强度为B时,光合速率等于呼吸速率
B.图乙中,当光照强度为X时,细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
C.图甲中,当光照强度为D时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
D.图乙中,限制E、F、G点光合作用速率的因素主要是光照强度
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专题分类 生物
2.【易错】(2019·河西区一模)某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生
长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,其他条件相同且适宜,测定中午12:30时各
组叶片的净光合速率,各组实验处理及结果如表所示,下列有关叙述正确的是 ( )
组别 对照组 实验组1 实验组2 实验组3 实验组4
温度/℃ 36 36 36 31 25
相对湿度/% 17 27 52 52 52
净光合速率/mg
CO2·dm-2·h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7
A.增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度
B.中午对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是温度
C.若适当提高实验组4的环境相对湿度一定能提高小麦的净光合速率
D.从该实验可以得出该小麦光合作用的最适温度为31
℃
3.(2020·河东区一模)为研究高浓度CO2 对水稻光合作用的影响,科研人员测定了两种CO2 浓度下处
于抽穗期水稻净光合作用速率在不同时间的变化,由图示可以得出 ( )
A.在11:30之前,限制水稻光合作用的主要环境因素只有光照强度
B.15:30时,两种环境下水稻有机物的生成量小于消耗量
C.在曲线时间内,高浓度CO2 条件下相比环境浓度CO2 条件下光反应产生NADPH的速率快
D.在曲线时间内,若不考虑其呼吸速率差异,高浓度CO2 条件下的三碳化合物的生成速率大于环境
浓度CO2 条件下的
4.(2021·南开中学第三次月考)生活在沙漠、高盐沼泽等环境中的多肉植物(如仙人掌、瓦松等),为适
应环境它们夜间气孔开放,白天气孔关闭,以一种特殊的方式固定CO2,使光合作用最大化,其中
RuBP是五碳化合物。如图为瓦松部分细胞的生理过程模式图,请据图回答:
3
(1)图中a、b均为气体,b发挥作用的具体场所是 ,图中物质A为 。
(2)若晴朗的天空出现了日全食(时长约7
min),与正常日照时相比,植物叶肉细胞中PGA的合成速
率 (填“上升”“下降”或“基本不变”)。
(3)夜间瓦松能吸收CO2 合成C6H12O6 吗? 。原因是
。
(4)若将一株瓦松置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2 传感器测定装置中CO2 的变化速率,以此作
为该植物的呼吸速率,这种做法不合理的原因是
。
(5)科学家在对绿色植物转换CO2 的研究中知道:①绿色植物对外界CO2 的转换为定值(实际光合作
用消耗的CO2 量=外界CO2 量×转换率+呼吸作用CO2 释放量);②绿色植物光合作用利用的CO2
来自外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO2 的量为0.6
μmol/h,现用红外测量仪在恒
温、不同光照下测得如下的数据(净光合量、总光合量都用葡萄糖表示):
外界CO2 浓度(μmol/h)
净光合量(μmol/h)
1.2 2.4 3.6 4.8
光照强度
(klx)
1 0 0 0 0
2 0.17 0.34 0.51 0.68
当光照强度为2
klx、净光合量为0.34
μmol/h时,植物从外界吸收CO2 为 μmol/h。设
外界CO2 浓度为12
μmol/h,则该条件下绿色植物总光合作用消耗的CO2 为 μmol/h。
1.(2022·天津一中第三次月考)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质
分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续
的CO2 固定与C3 还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是 ( )
A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2 参与CO2 固定与C3 还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
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专题五 光合作用
2.(2021·耀华中学第一次月考)在进行光合色素的提取和分离实验时,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一
滴色素提取液,再滴一滴层析液,将会得到近似同心的四个色素环,如图。下列说法错误的是 ( )
A.通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素的高
B.提取色素时加入少许CaCO3 和SiO2
C.若提取的是缺镁叶片中的色素,则最外侧两圈色素环颜色较淡
D.最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光
3.(2020·天津一中第二次月考)下面为植物光合作用和呼吸作用有关实验图,回答相关问题:
(1)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图1),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。
在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g),
则b-a所代表的是12小时内 。
(2)图2表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2 释放量和O2 吸收量的关系图,若细胞
呼吸的底物是葡萄糖,则在氧浓度为c时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量
的 倍。
(3)当光照强度为5
klx,若白天给予植物12小时光照,则图3植物一昼夜需从周围环境中吸收CO2
mmol。
(4)图4中随时间的延长光照强度逐渐增强,O~D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为 (用
S1、S2、S3 表示);光合作用有机物的净积累量为 (用S1、S2、S3 表示)。
4.(2021·耀华中学第一次月考)图甲表示水稻细胞内发生的生理过程示意图,1~10表示生理过程,
A~D表示化学物质。请据图分析:
(1)图甲中发生在生物膜上的生理过程有 (用图中数字表示),A表示 ,D表示
。
(2)研究者将玉米叶肉细胞中的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,如图乙和图丙所示。
①据图丙分析,在光照强度为12时,转基因水稻产生的O2 与原种水稻产生的O2 的比值为 ,
转基因水稻更适合栽种在 环境中。
②下列分析正确的有 (多选)。
A.光照强度为2~4时,转基因水稻气孔导度大于原种水稻气孔导度,但两者的光合速率相同
B.光照强度低于8时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是气孔导度
C.光照强度为10~14时,原种水稻气孔导度下降但实际利用CO2 量没有改变
D.光照强度为10~14时,转基因水稻光合速率上升与PEPC酶的功能有关
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高考分类生物
参考答案
专题五光合作用
(2)在有氧条件下,生长中的植物细胞内的葡萄糖先在细胞质基质
中脱氢,分解成丙湖酸,最终在线粒体内膜与氧气结合生成水,
基础题
《3)图1中,如果甲、乙两种植物较长时间处在连续初雨的环境中,
1.D分析图示,图甲中,结构A为类囊体,结构B为叶禄体基质,物
生长受到显若影响的是甲植物,因为甲植物属于阳生植物。在晴
质①为水,物质②为氧气,物质即为二氧化碳,物质④为一碳化合
转阴尉间,光反应速率降低,产生NADPH和ATP诚少,暗反应中
物,物质⑤为有机物。人参与光合作用的色索位于类囊体海膜即
C:的还原减弱,生成的C诚少,故叶肉细慰C化合物相对量的变
A部分,酶位于类撰体薄膜和叶续体基质即A部分和B部分:山.图
化的势是成少,实际光合速*=呼吸速书+净光合速书:光照强
乙中,p点前,曲线川和曲线国的二氧化碳吸收量相同,可以指测P
度为10千勒克斯时,甲植物的实际光合速率=12十4=16mg
点的限制黄瓜幼苗光合作用速率的因煮王要是二氧化碳浓度:
CO:/(100cm2·h),乙植物的实际光合速率=8十2
C,图乙中CO,浓度为时,黄瓜幼苗光合作用强度等于呼吸作用
10mgC()/(100em2·h),所以光照强度为10千勒克斯时,甲、乙
强度,此时叶肉细胞的光合作用人于呼骏作用,存在氧气的释放和
C),前吸收,所以仍然有@②物质的进出:D.图乙的曲线1条件变
稍物叶片的实际光合速%差伯为16一10=6mgCO,/(100cm·h)。
为曲线Ⅱ时,光照强度诚弱,光反应提供的ATP和NADPH减少,
提升题
图甲中⑩(三碳化合物)的含量香时升高。
1.CA.图甲中,当光照强度为B时,CO,释放量大于0,说明光合相
2.B在被物光合作用时突然降低CO:浓度,这将抑制暗反应中二
用速率小于呼吸作用速率,B,图乙中所示生物为蓝细南,蓝细南是
氧化碳的固定,导致C含量减少,短时间内C增多,故叶绿体中
原核生物,不含线粒体和叶绿体:C.图甲巾,当光照强度为D时,
C/C的值上升:C或少,则C还原变慢,消耗的ATP和
()2产生总量为8个单位,则光合作用总吸收C()2为8个单位,且
NADPH变少,故叶续体中ATP/ADP,NADPH/NADP的值均上
呼吸作用样放6个单位的CO,,所以单位时间内细胞从尚围吸收2
升:暗反应过程受抑制,进面影响光反应过程,光反应速率变慢。
个单位的CO:D.图乙中,G点时光合速率达到最大值,此时限制
3.GA.由于该植物在适宜的白然条件下,因此温度是适宜的,面温
光合速率的因东不再是光照强度,可能是温度或二氧化碳浓度
度降低则呼吸作用强度将降低,因此A点上移:B.B点时净光合速
2.A人根据对照组,实羚组1,实验组2的站果,以推测相对湿度
率为0,表示呼吸作用消耗的Q:绿等于光合作用产生的0:绿:
越大,小左净光合速率越大,故增麦田环境的相对湿度,可降低
C,超过C点以后,C),吸收速米不冉增加,表示已经达到光饱和
小麦光合作用“午体”的程度:B根据实验结果,可以推测中年对小
点,此时光照强度不再是限材因素,限制因素为CO:浓疫,所以若
麦光合速*影响较大的环境以索是相对湿度,其依据是相同温度
CO浓度升高C点应向右移动:D.总光合量=净光合量十呼唢
36℃条件下,小麦光合速率随相对湿度的增加面明显加快,但相对
量,在C点该植物每小时利用的C0:量为36+8=4利mg。
湿度相同时,小麦光合速率随温度的变化不明显:CD.在实验组中
4.()呼吸速率从类舞体薄膜向叶绿体基质方向移动低高
比较实验组2,3,4可推知,相对湿度相同条件下,小麦光合作用的
(2)细形质基质丙酮酸线粒体内膜(3)印杭物减少行
最适温度在31℃左右,而第4组的净兆合速率低的原因是温度较
解析:(1):点时,光照强度为零,此时杭物细胞只通过呼吸作用释
低,只有25℃,因此若适当提高第1组的环境温度能提高小麦的
放((),,所以此点表示甲植物的呼吸速率,©点时,甲植物的光合
净光合速率
作用强度最大,ATP从类粪体薄膜向叶绿体基质方向移动。图2
3.DA.在11:30之前,不同浓度的CO,对水稻光合作用的影响不
中,e点的光照强度人于d点,光反应速率较快,合成的ATP
同,故此时刻之前限制因素不只是光照强度,还有(C(),浓度等肉
NADPH多,因而还原的C多,所以e点的C含量低。e点二氧
素:B.15:30时,两种环境下水稻的净光合速率大于零,故有机物的
化碳浓度较点高,暗反应固定形成的C,多,但光照强度相同,
生成量大于消牦量:C一定花用内,净光合速率随光照强度增大面
还原速名相等,因此e点时叶肉细胞中C,的含量高。
增强,并且呼吸速率差异未知,无法得出高浓度C(),条件下相比环
境浓度CO:条件下光反应产生NADPH的速率快的结论:D,在相
高考分类生物
参考答案
同时间内,若不考虑其呼吸速率茶异,高浓度CO,条件下净光合速
2.CA.色素中叶绿素含量多,所以操取液通常是绿色:B.提取色素
卡大于环境被度CO,高浓度CO,条件下水稻暗反应速米加快,
时加少许)2可使研磨更充分,加少许C(C()可保护色素:C,铁
CO,被C固定生成C,的过程加快,故C,合成增多
是合成叶绿素的原料,若叶片缺镁,则叶绿素含量少,公使最内侧
4.(1)线粒休内膜丙碳酸(2)下降(3)不能设有光服.光反应
的两图叶绿休环颜色较淡:D.最外侧两图色素是胡萝卜素和叶黄
不能正靠进行,无达为暗反应提供所需的ATP,A)PH()因为
素,主要吸收蓝紫光
多肉植物在遮光条件下进行细跑呼吸(呼吸作用)产生C),,同时
3.1)右,截取部分光合作用制造的有机物总量(2)1,5(3)12
也吸收CO:川于合成苹果酸,所以容器内CO的变化速率作为该
4S+5S-5
植物的呼吸速率不合厘(5》2.010,8
解析:(1)设截取部分的起始质景为工,12小时呼吸作用消耗的有
解析:(1)图中.b均为氧气,a扩散到细胞外,b进入线粒体,在线
机物为y,则有:=x一y,b=x十(实际光合作用制造的有机物总
粒体内膜与[H门反成生成水,丙酮酸能进入线粒体参与有氧呼吸
量一y),因此(一4)=x十(实际光合作用制造的有机物总量一y)
的第二阶段,图巾物质A为丙酮酸.
一(x一y)=实际光合作用制造的有机物总量。
(2)日全食是H食的一种,即在地球上的部分地点太阳光被月亮全
(2)当外界氧漆度为©时,该器官C),的释放量相对值为6,面O,
部遮住的天文现象。若晴朗的天空出现了日全食(时长?mm),与
的吸收量相对值为4,说明有氧呼吸CO的释放量为4,无氧呼顾
正常日照时相比,光照强度减弱,植物叶肉细腿中PGA的合成速
O:的释放量为2,根据无氧呼吸和有氧呼吸反应可计算出有氧呼
率下降
吸和无氧时吸前耗的葡饰精分别是音1,放无氧野吸萌耗的简药
(3)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所雷的
触是有氧呼吸的1.5倍.
ATP、NADPH,因此夜间瓦松不能吸收(C(),合成(CⅡ()。
(3)图3中光照强度为5k1x时,呼吸速率为2,净光合速率为3,真
6)根据光合作用反应式:GC0,+12H,0光能
叶绿体CH:0,+
正的光合速率=呼吸速*十净光合速*=2十3=5,每天12小时
6H:0+6O:当光照强度为2klx,净光合量为0.34mol/h(葡萄
光凰,释放的氧气量为5×12=60,经过一昼仪氧气的净释放量为
60一24×2=12,根据光合作用的反应式可知,此时植物一昼位需
裤积浆量)时,植物从外界吸牧C(),(净光合速率)为0.34×6
2.04mol/h。实际光合作用济耗的CO,量=外界CO:量×转换
从周用环境中吸收C),量为12mol
《4)图4巾S代表有机物量,)-D间此植物呼吸作用消耗的有机
率十呼吸作用C0.释敏量,已测得呼吸作用样放(CO,为0.6ol/h,
实际光合作用消耗的CO:量=从外界吸收CO,+呼吸作用CO,
物量为S,十5,光合作用有机物的净积累量为(S+5)一(S,+
释放量=2.04日0.6=2.544mol/h,2.61=2.4×转换率十0.6,转
S)=S,-S.
4.(1)4,5内酮假ATP和NADPH(2)75强光ACD
换率为0,85。设外界CO浓度为12mol/h,侧实际光合作用消
解析:植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段
牦的C(),量=外界C0,量(12)×转换单(0.85〉+呼吸作用C0
和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿休的类黄体湖膜上进行水的光
释放量(0.6)=10.84mol/h,
解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗
名校题
反成阶段三碳化合物的还原,细跑的于吸作用不受光照的限制,有
1,AA.乙醇酸是最后暗反应阶段产生的,面暗反应的场所是叶绿
光无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量,分析图甲可
体基质:B.该反应体系中能进行光合作用的整个过程,光反应需要
以推知,1为有(无)氧坪吸第一阶段,2为无氧呼吸第二阶段,3为
消耗水,暗反应需要清耗C(),:C.类粪体产生的ATP和NADPH
有氧畔吸第二阶段,4为右氧呼吸第三阶段,5为光反应阶段,6为
参与C的还原,不参与CO,固定,O也不参与暗反应中的CO
暗反应阶段,7为释放氧气,8为吸收氧气,9为吸收C()2,10为释
固定和C的还原:),该反应体系能利用光能,说明其中含光合作
放CO,,A为丙附俄,B为[H],C为ADP和NADP,D为ATP和
用色索,
NADPH:总光合速率一净光合速率十呼吸速率
高考分类生物
参考答案
(1)生物膜包活细胞膜,细胞器取和核膜,图甲发生在生物胶上的
有有氧野吸第三阶段4和光反应阶段5,A表示丙酮酸,D表示
ATP和NADPH:
(2)①在图丙中,光照强度为12时,转基因水稻总光合速率
30+5-35umol·m3·;',原种水稻总光介速率一20+5
25m0·m2·s1.两者比值=35:25=7:5,转基因水稻的最
大净光合速率需要的光瓢强度更人,适合种植在强光环境:②A根
据图乙和图丙,光凰强度为2一4时,转基因水稻的气孔导度更大,
但是光合速率相同:B光照强度低于8时,影响光合速率的因常有
气孔导度和光黑强度:C,光照强度为10一11时,原种水稻气孔导
度下降,但是光合速率没有变化,CO,的利用量没有变化:D.光照
强度为10一14时,转基因水稻光合端率持续上升,而原种水稻没
有发生变化,和导人的PEPC基因表达户生的PE℃裤的功能
有关