1、光合作用与能量转化时间：45分钟满分：100分1下列有关叶绿体的说法正确的是(B)A叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同B叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶分布在基质中和类囊体薄膜上C叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用D光会影响光合作用过程，不会影响叶绿素的合成解析：解答本题关键是要明确叶绿体自身不消耗O2，光会影响叶绿素的合成。本题主要考查叶绿体的结构及功能，现逐项分析如下：选项内容指向联系分析A叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的方式增大膜面积，而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积，因此它们增大膜面积的方式不同B在叶绿体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上，与光
2、合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和基质中C叶绿体是进行光合作用的细胞器，不消耗O2，线粒体是进行有氧呼吸的细胞器，消耗O2D光是影响叶绿素合成的主要条件，叶片若长期处在无光条件下会呈黄色2.关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是(B)A叶绿体色素与ATP的合成有关B叶绿体色素参与ATP的分解C叶绿体色素与O2和H的形成有关D叶绿体色素能吸收和传递光能解析：叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光能；少数特殊状态的叶绿素a吸收光能，将光能电能活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，同时将水光解生成氧气和H。3光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是(B)A光反应不需要
3、酶，暗反应需要酶B光反应消耗水，暗反应消耗ATPC光反应固定CO2，暗反应还原CO2D光反应储存能量，暗反应释放能量解析：光反应进行水的光解，产生H和ATP，暗反应需要ATP和H，进行CO2的固定和C3的还原。4提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是(C)A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素bD胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高解析：材料为黄化叶时，滤纸条上也应有胡萝卜素和叶黄素。色素溶于层析液后在滤纸上随层析液扩散，因胡萝卜素在层析液中溶解度最高，所以，胡萝卜素处于
4、滤纸最前方。5下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是(B)A叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小B叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素C光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的D光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物解析：叶绿体中的色素基本不吸收绿光，因此叶片反射绿光故呈绿色。与光合作用有关的各种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光照下叶绿体中的ATP主要来自光合作用的光反应阶段。在光合作用的暗反应阶段，1分子CO2分子与体内原有的一种C5化合物结合形成2分子C3化合物。6关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述
5、，正确的是(B)A无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源B有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATPC线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体解析：在无氧条件下，细胞质基质可通过无氧呼吸产生ATP。线粒体呼吸作用产生ATP依赖氧，叶绿体光合作用产生ATP依赖光。叶绿体中产生的ATP仅为光合作用暗反应提供能量，无法用于其他代谢过程。7白天，叶绿体ATP和ADP的运动方向是(C)AATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动BATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动CATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反DADP由
6、类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动解析：ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反。8如下图为高等绿色植物光合作用图解，下列说法正确的是(B)A是光合色素，主要存在于叶绿体和液泡中B是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段C是C3，能被氧化为(CH2O)D是ATP，在叶绿体基质中生成解析：能够吸收光能的色素位于叶绿体中，液泡中的色素不能进行光合作用。水在叶绿体的作用下被光解生成H和O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段。CO2与C5结合生成C3，其生成(CH2O)的过程是被还原。是ATP，其形成场所是叶绿体的类囊体薄膜。92,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原
7、成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明(C)A光合作用在类囊体上进行B光合作用产物O2中的氧元素来自CO2C光反应能产生还原剂和O2D光合作用与叶绿体基质无关解析：该过程并不是一个完整的光合作用过程，而只进行了光反应，使2,6二氯酚靛酚变为无色，证明了还原剂的产生，同时又有O2的产生。10以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是(A)A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量
8、最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等解析：A项正确：光下CO2的消耗量应为CO2吸收量与CO2释放量之和，35 时消耗量为3.003.506.50(mg/h)，30 时为3.503.006.50(mg/h)。B项错误：图中可见光下25 时CO2吸收量最大，故25 时植物积累的有机物的量最多。C项错误：25 时，光合作用中CO2的消耗量应为3.752.256.00(mg/h)，而30 、35 时都为6.50 mg/h。D项错误：图中两曲线的交点应表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等。故选A。11下
9、图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是(C)AY2的质量大于Y3的质量B中小球藻的质量大于中小球藻的质量C中水的质量大于中水的质量D试管的质量大于试管的质量解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；中小球藻中含有的有机物是(CHO)，而中小球藻含有的有机物是(CH2O)，故中小球藻质量大于；和中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等；在试管和原有质量相等的情况下，中释放出的是18O2，而中释放出的是O2，故剩余重量大于。故选C。12下图为水稻新鲜绿叶中四种光合色素在滤纸上分离的情况
10、，以下说法正确的是(B)A在分离色素时，加入碳酸钙的目的是防止滤液挥发B在收获季节，水稻叶片中色素含量是(甲乙)(丙丁)C四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D四种色素中，丙和丁主要吸收红光解析：依柱状图中扩散距离可推知，甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。在提取色素时，加入碳酸钙是为了防止研磨过程中叶绿素遭到破坏；在水稻的收获季节，叶绿素(甲乙)的含量小于类胡萝卜素(丙丁)；丁色素在层析液中的溶解度最大，故扩散得最远。叶绿素(甲乙)主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素(丙丁)主要吸收蓝紫光。13(12分)在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请回答以
11、下问题：(1)叶绿体中合成ATP的能量来源是光能，合成的ATP用于C3的还原，释放的氧气的来源是水的分解，CO2除来自大气外还来源于呼吸作用。(2)线粒体中合成ATP的能量来源是有机物的分解，合成的ATP用于生命活动，吸收的氧气除来自大气外还来源于光合作用。(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？请解释原因。不一样。丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生了CO2，而叶绿体利用HCO进行光合作用产生O2。(4)假如将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，两支试管产生气泡的量分
12、别有什么变化？为什么？前者基本不变，后者逐渐减少直至停止。因为光是光合作用的必需条件，而在温度恒定时，呼吸作用基本稳定。解析：(1)叶绿体是光合作用的场所，在光反应中色素能利用光能，在囊状结构薄膜上合成储存活跃化学能的ATP，同时将水分解生成H和氧气，生成的ATP和H用于暗反应中C3的还原，光合作用的原料CO2除来自大气外，还来源于自身细胞呼吸作用释放的CO2。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所。有机物分解释放能量，将一部分能量储存在ATP中，用于生物体生命活动，所需的氧气除来自大气外，还来源于植物光合作用产生的氧气。(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶
13、液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。其中前者是丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸产生的CO2，后者是叶绿体利用HCO反应产生的CO2进行光合作用产生的O2。(4)将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，前者因温度恒定时，呼吸作用基本稳定。后者因无光，光合作用逐渐减弱，直到停止。14(12分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0。CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是光强。(3)
14、当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量大于 (填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑光强这一因素的影响，并采取相应措施。解析：(1)由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0；CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)对比A、B、C 3条曲线可知，当CO2浓度大于c时，限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物净光合速率都小于0，
15、说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用，所以在温室栽培植物时，可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。15(16分)研究者用仪器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在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的200 s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解水，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过细胞呼吸将储藏在有机物中稳定的化学能转化为ATP中的化学能和热能。(2)图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在0.20.6 molm2s1范围内，在300 s时CO2释放量达到
16、2.2 molm2s1。由此得出，叶片的总(真正)光合速率大约是2.42.8 mol CO2m2s1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下100 s以后，叶片的CO2释放逐渐减少，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用14C同位素示踪技术进行研究。解析：(1)有光条件下，叶肉细胞既进行光合作用，又进行呼吸作用。光合作用过程分解H2O，同化CO2。呼吸作用过程则将储藏在有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。(2)分析题图，拟南芥叶片在照光条件下，CO2吸收量在0.20.6 molm2s1范围内，此值为净光合速率。在300 s时CO2的释放量达到2.2molm2s1，该值为呼吸速率，则得出叶片的总(真正)光合速率约为2.2(0.20.6)2.42.8(molm2s1)。(3)由图知，转入黑暗100 s后，叶片CO2释放量逐渐减少，随后达到一个相对稳定水平。(4)为追踪CO2中C元素的来源，可利用同位素标记法进行研究。