专题训练5-1 光合作用一、选择题1.(2022湖州期末)光合作用中水分子光解的产物是( )A.氧气和氢气B.氧气、H+、e-C.氧原子、NADP+、e-D.氧气、NADPH、ATP答案B解析在光合作用的光反应中,水在叶绿体的类囊体薄膜上发生分解反应,产物是氧气、H+、e-,其中氧气可以释放的外界环境或供线粒体进行需氧呼吸,H+、e-可以与NADP+反应生成NADPH。2.(2022绍兴3月选考模拟)右图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的结果,出现该实验结果的原因可能是( )A.用70%乙醇作为提取液B.研磨时未加SiO2C.研磨时未加CaCO3D.分离时层析液液面高于滤液细线答案C解析距离点样处由远到近的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,新鲜菠菜叶正常情况下,叶绿素的含量要大于类胡萝卜素,出现图示结果可能是叶绿素被破坏,在研磨时未加入CaCO3导致。3.(2022嘉兴3月选考模拟)下图表示光合作用碳反应示意图,数字代表物质。下列叙述正确的是( )A.②是3-磷酸甘油酸B.④的全称是核酮糖五磷酸C.⑦在叶绿体基质中被还原D.碳反应生成的三碳糖主要用于合成蔗糖答案A7\n解析④可与CO2结合,④应为核酮糖二磷酸,即RuBP,①为六碳分子,②为三碳酸分子,即3-磷酸甘油酸,A项正确,B项错误;⑦为NADP+,在类囊体薄膜上被还原,C项错误;碳反应生成的三碳糖主要用于RuBP的再生,D项错误。4.如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱,据图判断,下列判断错误的是( )A.在研究叶绿素的过程中,为避免类胡萝卜素的干扰,应该选用红橙光区B.进入秋季,植物对420~450nm波长的光的利用量减少C.用450nm波长的光比用600nm波长的光更能提高光合作用强度D.用550nm波长的光改用670nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加答案D解析由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光,即蓝紫光区,在研究叶绿素的过程中,为减少类胡萝卜素的干扰,最好选用红橙光区,A项正确;进入秋季,叶子变黄,叶绿素a含量减少,植物对420~450nm波长的光的利用量减少,B项正确;由图可知,叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多,因此用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度,C项正确;由图可知,由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中色素吸收的光变多,光反应产生的ATP和NADPH变多,三碳化合物的还原加快,消耗的三碳酸加快,而二氧化碳的浓度不变,RuBP和二氧化碳形成三碳酸的速度不变,则叶绿体中三碳酸的量减少,D项错误。5.(2022浙江模拟)下列关于叶绿体叙述,正确的是( )A.叶绿体是进行光合作用的场所B.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用C.叶绿体是具有单层膜结构的细胞器D.叶绿体是进行细胞呼吸的主要场所答案A解析叶绿体是进行光合作用的场所,A项正确;蓝细菌没有叶绿体,但是含有藻蓝素、叶绿素,可以进行光合作用,B项错误;叶绿体是具有双层膜结构的细胞器,C项错误;细胞呼吸的主要场所是线粒体,不是叶绿体,D项错误。6.(2022金丽衢十二校高三第二次联考)7\n右图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果,下列描述正确的是( )A.能吸收红光的色素带是③B.低温对色素带④的破坏率最高C.纸层析的原理是光合色素易溶于无水乙醇D.提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅答案D解析吸收红光的主要是①叶绿素b、②叶绿素a,A项错误;寒冷时,叶绿素容易被破坏而使叶片呈黄色,所以色素带①②较色素带④更易被破坏,B项错误;纸层析的原理是不同的光合色素在层析液中溶解度不同,C项错误;提取色素时,加入碳酸钙的目的是保护叶绿素,即图中的①②,因此不加碳酸钙会使色素带①②变浅,D项正确。7.下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降至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( )A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降D.a下降、b上升答案B解析图中a、b、c分别表示NADPH、ATP、CO2,若突然将CO2降至极低水平,叶绿体中三碳酸的含量会下降,三碳酸还原消耗的ATP和NADPH减少,由于光反应仍继续合成ATP和NADPH,故两者的含量都上升。8.下列属于光合作用光反应的是( )A.2、4、6B.2、3、6C.4、5、6D.2、6答案D解析光合作用光反应的物质变化包括水的光解和ATP的合成,碳反应包括CO2的固定和三碳酸的还原,故光反应能发生的是2、6。9.下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,下列叙述正确的是( )A.过程①中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B.过程②只发生在叶绿体基质,过程③只发生在线粒体C.过程③释放的能量大部分储存于ATP中D.过程④一般与吸能反应相联系7\n答案D解析过程①中叶绿素主要吸收的是红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光,A项错误;过程②只发生在叶绿体基质,过程③是有机物氧化分解释放能量的过程,发生在细胞溶胞、线粒体,B项错误;过程③释放的能量大部分以热能形式散失,少部分储存于ATP中,C项错误;过程④ATP水解释放能量,所以一般与吸能反应相联系,D项正确。10.(2022温州期末)图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图,中间两个呈肾形的细胞称为保卫细胞,其细胞壁近气孔侧更厚是调节气孔开闭的结构基础。研究人员将该叶片放在内部温度为15℃的密闭容器中研究光照强度与光合作用速率的关系,结果如图2所示。下列有关叙述错误的是( )A.图1所示箭头为水分流动的总方向,此时叶肉细胞RuBP含量将减少B.图1所示箭头为水分流动的总方向,此时保卫细胞的吸水能力逐渐增强C.据图2分析,在1klx光照条件下,该叶片8h内光合作用产生O2量为179.2mLD.土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,B点右移答案A解析据图1分析可知,此时保卫细胞失水,气孔部分关闭,二氧化碳供应不足,固定减少,此时叶肉细胞RuBP含量将增加,A项错误;根据图1所示箭头为水分流动的总方向,可知此时保卫细胞失水,细胞液渗透压升高,保卫细胞的吸水能力逐渐增强,B项正确;据图可知,1klx的光照条件下,净光合量为11.2mL/h,呼吸消耗量11.2mL/h,光合总量=净光合量+呼吸消耗量=11.2mL/h+11.2mL/h=22.4mL/h,因此8h时间内,光合作用产生O2的量为22.4mL/h×8=179.2mL,C项正确;土壤缺水,叶片中脱落酸含量将增加,光补偿点增大,B点右移,D项正确。11.如图1~3表示细胞中3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。下列有关叙述错误的是( )7\nA.能发生图1过程的结构只可能是线粒体的内膜B.图2中的结构代表细胞膜,其上的膜蛋白具有细胞识别的功能C.图3中的结构代表类囊体膜,其中氧气产生于类囊体膜内D.图1和图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能答案A解析能进行需氧呼吸第三阶段的生物膜可能是真核细胞的线粒体内膜,也可能是原核细胞的质膜,A项错误;图2中的结构是细胞膜,细胞膜上的蛋白质具有识别功能,B项正确;图3是光合作用的光反应阶段,氧气产生于类囊体膜内,C项正确;图1和图3中膜蛋白都具有物质运输和生物催化的功能,D项正确。12.(2022浙江十校联盟联考)下列关于光合作用的叙述,正确的是( )A.悬浮在叶绿体基质中的所有类囊体是连成一体的B.叶绿素只能吸收蓝紫光和红光,不吸收其他光,所以呈绿色C.类胡萝卜素和叶绿素等光合色素只存在于叶片中D.卡尔文循环中的关键步骤是二氧化碳与RuBP结合答案A解析类囊体是由膜形成的碟状的口袋,所有的类囊体连成一体,其中又有许多叠在一起,像一摞硬币,称为基粒,A项正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,几乎不吸收绿光,所以叶片呈现绿色,B项错误;光合色素存在于能进行光合作用的地方,不只存在于叶片中,如蓝细菌的光合膜上也有,C项错误;卡尔文循环中的关键步骤是三碳酸的还原,D项错误。二、非选择题13.(2022金华期末)光合作用包括光反应与碳反应,光反应又包括许多个反应。下图为光合作用的光反应示意图,请据图回答相关问题。(1)由图可知PSⅠ和PSⅡ位于 ,具有 的功能。 7\n(2)从物质的变化角度分析,光反应为碳反应提供 和 ;从能量变化的角度分析,光反应的能量变化是 。 (3)光反应涉及电子(e-)的一系列变化,电子(e-)的最初供体为 。 (4)从图中ATP的产生机制可以判断膜内H+浓度 (填“大于”“等于”或“小于”)膜外浓度。 答案(1)类囊体薄膜 吸收(转化)光能/传递电子(2)ATP NADPH 光能转化为ATP、NADPH中活跃化学能(3)H2O(4)大于解析(1)图中的色素PSⅠ和PSⅡ位于类囊体膜,具有吸收、转化光能和传递电子的功能。(2)光合作用的光反应阶段可以为碳反应提供ATP和NADPH;光反应中可以将光能转变为ATP、NADPH中活跃化学能。(3)图中电子(e-)的最初供体为水。(4)图中H+浓度在类囊体膜腔中的浓度大于膜外的,H+通过离子通道运出类囊体后驱动ADP和Pi合成ATP。14.(2022台州3月选考模拟)为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化,进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题。(1)据图分析,引起7月~11月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有 。 (2)叶绿素参与光合作用的 阶段,该阶段的产物有 ;叶绿素几乎不吸收 光。 (3)9月份叶绿素含量下降非常明显,但光合速率下降趋势反而变缓,据图分析可能的原因是 。在秋季叶色变化过程中,银杏叶色变黄与叶绿素总量呈 (填“正”或“负”)相关。 (4)用纸层析法,对叶片光合色素进行分离实验,与7月的色素带相比,10月的色素带中重从上到下,第 条带的宽度明显变窄。 答案(1)光照和温度(2)光反应 NADPH、ATP和O2 绿(3)此时仍含有较多的类胡萝卜素,可以进行光合作用 负(4)三、四解析(1)7月~11月,气温和光强度均下降,引起银杏叶片中叶绿素含量下降。(2)叶绿素主要参与光合作用的光反应阶段,将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,并且释放O27\n。叶绿素与其他光合色素相比,几乎不吸收绿光。(3)9月份叶绿素下降明显,但光合速率未呈现明显下降,主要是植物叶肉细胞中仍有较多的类胡萝卜素参与光合作用,秋季银杏叶变黄,叶绿素含量下降,两者为负相关。(4)10月相比7月,叶绿素含量下降明显,因此滤纸条带上,由上到下,第三、四条带明显变窄。7
