1、重点强化练（五）光合作用过程中的物质和能量的变化20分钟50分一、选择题(共5题,每题6分,共30分)1.(2021榆林高一检测)在光照最强的夏季的中午,绿色植物的光合作用强度反而会降低。此时,细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是 ()A.增加、减少、减少B.减少、增加、增加C.减少、增加、减少D.增加、减少、增加【解析】选B。夏季中午,由于光照过强、温度过高,部分气孔关闭,吸收二氧化碳减少,根据卡尔文循环的图解可推断:二氧化碳减少时,C5化合物与二氧化碳结合减少,C3化合物生成量减少,C5化合物积累,导致C5增加;由于C3化合物生成量减少,导致光反应产生的ATP的消耗量减少,ATP含量
2、增加。2.科学家在黑暗处把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒内的pH下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中。一段时间后,有ATP产生。据图判断,相关叙述错误的是 ()A.为了获取叶绿体,先要破碎叶肉细胞再用差速离心法分离B.基粒上分布有许多色素,有利于光能的吸收、传递与转化C.实验表明ATP产生的条件是基粒内H+浓度高于叶绿体基质D.若向该装置通入适量的CO2,一段时间后能产生糖类物质【解析】选D。分离细胞器时,用差速离心法分离,A项正确;基粒上分布有许多光合色素,有利于光能的吸收、传递与转化,B项正确;由于H+浓度越大,pH越小,故实验表明ATP产生的条件是基粒内
3、H+浓度高于叶绿体基质,C项正确;若向该装置通入适量的CO2,一段时间后不能产生糖类物质,因为没有暗反应需要的酶,也没有光反应提供的NADPH,D项错误。3.RuBP羧化酶催化C5与CO2结合生成C3。将某种植物置于适宜的光照和温度条件下,测定叶片不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量,得到如图所示的结果。据图作出的推测合理的是 ()A.BA,叶肉细胞吸收CO2的速率增加B.BC,RuBP羧化酶的量限制了光合速率C.BA,光反应产生ATP的速率增加D.BC,叶片的光合速率等于呼吸速率【解析】选B。本题主要考查光合作用过程,考查学生的获取信息能力和综合运用能力。BA,叶肉细胞中C5的含量
4、增加,细胞间隙CO2浓度较低,则叶肉细胞吸收CO2的速率降低,A项错误。BC,C5的含量相对稳定,则叶肉细胞的光合速率相对稳定,此时,RuBP羧化酶的量限制了光合速率,B项正确。BA,CO2浓度降低,暗反应强度减弱,消耗光反应产生的ATP减少,限制了光反应,故光反应产生ATP的速率减少,C项错误。BC,叶片的光合速率大于呼吸速率,D项错误。4.如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势,该植物在阶段处于适宜环境条件下,阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是 ()A.图中阶段所改变的环境条件是降低了光照强度B.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应
5、提供的ATPC.阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低D.阶段甲上升是因为叶绿体中ATP和H的积累【解析】选C。光合作用过程中,降低光照强度,ATP与H生成减少,C3还原受阻,短时间内C3的合成不变,最终导致C3含量上升,C5的含量下降,故甲是C3,乙是C5。若降低CO2浓度,C5的CO2的固定减少,C3的合成降低,去路暂时不变,导致C3含量下降,C5含量上升,故甲是C5,乙是C3。阶段所改变的环境条件是降低了光照强度或降低CO2浓度,A错误;若甲是C3,乙是C5,需要消耗光反应提供的ATP和H,若甲是C5,乙是C3,需要消耗CO2,B错误;阶段改变的条件主要影响暗反应的进行,所以阶段光合速率
6、最大时所需光照强度比阶段低,C正确;根据分析,阶段甲上升不一定是因为叶绿体中H和ATP的积累,D错误。5.植物叶肉细胞含量最多的蛋白质是催化二氧化碳固定的酶。下列关于这种酶推断错误的是 ()A.该酶分布在叶绿体基质中B.该酶经高温处理后仍能与双缩脲试剂反应变为紫色C.该酶能催化二氧化碳与C5反应生成C3D.该酶的组成单位氨基酸主要由植物从外界吸收而来【解析】选D。二氧化碳的固定属于暗反应阶段,二氧化碳与C5反应生成C3,发生在叶绿体基质中,A、C正确;该酶为蛋白质,高温处理后虽然空间结构被破坏导致变性失活,但仍然具有肽键,与双缩脲试剂反应变为紫色,B正确;植物为自养型,所需的氨基酸等有机物主要
7、来自自身的合成,D错误。二、非选择题(共20分)6.(2021漯河高一检测)如图是光合作用过程实验图解,请分析实验结果(内填写或者)。(1)装置C中产生含碳有机物,是由于在装置A中结构中进行了反应,为在结构中进行的反应提供了等物质的缘故。(2)装置B中不能产生含14C的有机物,主要是结构中缺少。(3)此实验说明进行光合作用的完整单位是。【解析】(1)叶绿体经破碎、离心后,囊状的基粒位于中,基质位于中。装置A中结构叶绿体基粒在光下进行光反应,产生的H和ATP用于在结构叶绿体基质中进行的暗反应,所以装置C中可以产生含碳有机物。(2)装置B中只含有叶绿体基粒,缺少暗反应所需的酶,所以不能产生含14C的有机物。(3)该实验说明单独的叶绿体基粒或基质均不能完成光合作用,进行光合作用的完整单位是叶绿体。答案:(1)叶绿体基粒光叶绿体基质暗H和ATP(2)暗反应所需的酶(3)叶绿体