2019版高考生物高分计划一轮讲义:第10讲 光与光合作用 Word版含解析
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第10讲光与光合作用
[考纲明细]1.光合作用的基本过程(Ⅱ)2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)3.光合作用与呼吸作用综合应用 4.实验:叶绿体色素的提取和分离
实验7绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理
2.实验步骤
3.实验结果
(1)色素带
(2)结果分析
①色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有四种色素。
②
色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此种色素含量越多。
色素带最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素,叶绿素b比叶黄素稍宽。
③色素带扩散速度与溶解度有关,扩散速度越快说明溶解度越大。
④
相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素,最近的是叶绿素a和叶绿素b。
[深挖教材]
如果用圆形滤纸替代滤纸条做层析实验,在圆心处点样,滤液在圆形滤纸上的扩散结果是什么样的?
提示出现4个同心圆,最外面的是胡萝卜素,向内依次为叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
1.关于叶绿素提取的叙述,错误的是()
A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
答案 C
解析用乙醇提取的叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素,C错误;菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料,研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分,加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏,A、B、D正确。
2.(2017·湖南常德石门一中高三月考)下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法中正确的是()
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(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
答案 B
解析提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,A错误;水稻在收获时节,叶片呈黄色,叶绿素分解了,呈现出类胡萝卜素的颜色,所以叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁),B正确;四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大,原因是它在滤纸上扩散的最快,C错误;四种色素中,丙和丁类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,甲和乙叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,D错误。
3.某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,为了确定无水乙醇、Ca CO3和SiO2的作用,进行了4组实验来验证,四组实验结果如图所示,第④组是进行了正确操作的对照组。
下列针对实验结果的相关分析不正确的是()
A.绿叶中的色素都能够溶解在层析液中,四种色素的溶解度相同
B.①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果
C.②可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果
D.③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果
答案 A
解析绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同,A错误;若未加CaCO3,叶绿素可能被破坏,因而下边的两条色素带比正常的窄,B正确;若实验中所加溶剂为水,而不是有机溶剂无水乙醇,则提取不到叶绿体中的色素,因为色素不溶于水,C正确;若未加SiO2,可能导致研磨不充分,即各种色素的提取量均少于正常水平,D正确。
易错警示
1.收集到的滤液绿色过浅的原因
(1)未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
(2)使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。
(3)一次加入大量的无水乙醇(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。
(4)未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
2.滤纸条滤液细线不可接触到层析液,否则会导致滤纸条色素带重叠或看不见色素带。
4.关于叶绿素的叙述,错误的是()
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
答案 D
解析植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少,绿光被反射出来。
5.(2017·河北石家庄高三月
考)叶绿体中色素的分离过程中,在滤纸条上扩散速度最慢的色素及其主要吸收的光是()
A.叶绿素a,蓝紫光B.叶绿素a,红光和蓝紫光
C.叶绿素b,蓝紫光D.叶绿素b,红光和蓝紫光
答案 D
解析各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,结果如图:
其中叶绿素b溶解度小,扩散速度慢。
叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。
6.(2016·全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.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
D.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
答案 C
解析提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中,A正确;叶绿素分子中含有镁元素,镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤中吸收,也可以在叶面施肥后由叶片吸收,B正确;叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用,其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光,红外光和紫外光不属于可见光,C错误;叶绿素的合成需要光,在黑暗条件下叶绿素不能合成,故黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)
的颜色,即幼苗叶片表现为黄色,D正确。
7.(2016·上海高考)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物中分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图所示。
下列判断正确的是()
A.室内植物叶片偏黄
B.室外植物叶片偏绿
C.室外植物叶片胡萝卜素含量>叶黄素含量
D.室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量
答案 D
解析图中从上往下的色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
对照图示结果可知,室外强光下叶绿素的含量明显低于室内普通光照,故室内植物叶片偏绿,室外植物叶片偏黄,A、B错误;图中显示,室外和室内植物叶片都是叶黄素含量大于胡萝卜素含量,室内植物叶片叶绿素a含量大于叶绿素b含量,C错误、D正确。
知识拓展
影响叶绿素合成的三大因素
考点1捕获光能的色素和结构与光合作用的探究历程
1.叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
由图可以看出:
(1)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。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
2.叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
3.光合作用的探究历程(连一连)
答案①-A-b②-C-a③-E-f④-D-c⑤-F-e⑥-B-d⑦-G-g [思维诊断]
1.深挖教材
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?
提示选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状、便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
(2)萨克斯实验关键?
提示该实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的说服力。
为了使实验结果更明显,在用碘蒸气处理之前应用热酒精对叶片进行脱色处理。
(3)恩格尔曼实验与萨克斯实验如何设计对照实验?
提示恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。
2.判断正误
(1)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔中(×)
(2)叶绿体内膜的面积远远大于外膜面积(×)
(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(√)
(4)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多(×)
(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中(×)
题组一光合色素吸收光能的分析
1.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况:据图判断,以下说法不正确的是()
A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光
B.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加
D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光的利用量显著减少
答案 C
解析类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光,A正确;据图可知,用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,色素吸收光能增强,光合作用增强,C3还原加速,C3生成不变,C3减少,C错误;叶绿素b主要吸收420~470 nm波长的光,缺镁时叶绿素合成减少,所以此波段的光的利用量显著减少,D正确。
2.如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图,下列有关叙述错误的是()
A.①和②均为选择透过性膜
B.③上分布有与光反应有关的色素和酶,这些色素对绿光吸收最少
C.③上所含色素均含Mg2+,故缺Mg2+时这些色素都无法合成
D.在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量
答案 C
解析叶绿素分子中含Mg2+,胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2+。
题组二光合作用探究历程实验分析
3.(2017·云南曲靖市沾益一中高三质检)下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是()
A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B.萨克斯的实验证明了光合作用的产物有淀粉
C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2的氧,证明了光合作用产生的氧气中的氧来自H2O而不是CO2
答案 C
解析普利斯特利通过实验证明植物能净化空气,A正确;萨克斯的实验证明了光合作用的产物有淀粉,B正确;恩格尔曼的实验证明了水绵光合作用生成了氧气,但未定量分析,C错误;鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水,D正确。
4.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
答案 B
解析图示的两实验中,只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理,目的是消耗掉细胞中原有的淀粉,A错误;恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所,萨克斯实验的目的是探究光合作用产物,所以两实验均需要光的照射,B正确;恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照,萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照,C错误;恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物,萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物,D错误。
考点2光合作用的基本过程
1.光合作用的概念
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.过程
(1)光合作用过程图解
(2)光反应与暗反应的区别与联系
3.反应式(写出反应式并标出元素的去向)
(1)若有机物为(CH2O):。
(2)若有机物为C6H12O6:。
4.光合作用和化能合成作用的比较
5.光合作用与有氧呼吸的区别与联系
[特别提醒]
(1)光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)简化的表示方式,而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)简化的表示方式,二者不是一种物质,尽管书写形式相同。
(2)还原氢的书写形式一定不能写成H、H+或H2,只能写成[H]、NADH或NADPH。
[思维诊断]
1.深挖教材
(1)光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[H]是否是同一类物质?
提示不是。
光反应产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ),细胞呼吸产生的
[H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
(2)叶绿体中C3的分子数量为什么多于C5的分子数量?
提示暗反应CO2固定时,每消耗1分子C5,产生2分子C3;C3还原时,每还原2分子C3,产生1分子C5,因此当暗反应速率达到稳定时,C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。
(3)光反应中光能转化成的活跃化学能只储存在ATP中吗?
提示不是。
[H]中也含有活跃的化学能。
(4)夜间能进行光合作用吗?暗反应在光下能进行吗?
提示暗反应有光无光都能进行。
若光反应停止,暗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,不进行光合作用。
2.判断正误
(1)进入叶绿体的CO2不能被[H]直接还原(√)
(2)类囊体上产生的ATP只能用于暗反应(√)
(3)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(×)
(4)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后,可完成暗反应过程(√)
(5)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低(√)
环境条件骤变与C3、C5及ATP等物质含量变化
(1)“过程法”分析C3和C5的含量变化
A.建立模型
B.需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
如CO2供应正常、光照停止时C3、C5的含量变化:
如光照正常、CO2供应停止时C3、C5的含量变化:
(2)“模型法”表示C3和C5的含量变化
题组一光合作用过程分析
1.如图表示光合作用的暗反应过程。
下列叙述错误的是()
A.①是C3,⑤是C5
B.②和③在类囊体薄膜上产生
C.光照的强弱对该过程无影响
D.⑥可在细胞质基质中转变为丙酮酸
答案 C
解析由图可知,①是C3,②是ATP,③是NADPH,④是NADP+,⑤是C5,A正确;ATP和NADPH在叶绿体的类囊体薄膜上产生,B正确;光照的强弱会影响ATP和NADPH的生成量,从而影响暗反应,C错误;光合作用产生的
葡萄糖(⑥)参与呼吸作用,在细胞质基质中可转变为丙酮酸,D正确。
2.(2018·四川都市龙泉中学高三月考)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图,下列叙述正确的是()
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能
B.CO2可直接被还原,再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的作用下,可再形成C5
D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高
答案 C
解析三碳化合物的还原实质上是将ATP中的化学能转变为(CH2O)中的化学能,A错误;C3可直接被[H]和ATP还原,再经过一系列的变化形成糖类,B 错误;据图分析,被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5,C正确;光照减弱时,ATP和[H]合成减少,三碳化合物还原受阻,C5生成减少,短时间内C5去路不变,最终导致C5含量降低,D错误。
3.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。
下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是()
A.图中B物质可能是葡萄糖
B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2
C.PEP、RuBP均能与CO2结合
D.夜间细胞液pH可能会下降
答案 A
解析在有氧呼吸过程中,进入线粒体的是丙酮酸,而不是葡萄糖,A错误;由图可知,光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个:一是来自线粒体,二是来自细胞质基质,B正确;由图可知,CO2与PEP或RuBP结合分别形成OAA或PGA,C正确;液泡内的液体称为细胞液,晚间时苹果酸进入细胞液中,使细胞液pH下降,D正确。
题组二环境条件骤变与C3、C5等物质含量变化分析
4.(2018·陕西商洛丹凤中学高三月考)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。
对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是()
A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少
B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加
C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加
D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减少
答案 B
解析突然中断CO2供应,使暗反应中二氧化碳固定减少,而三碳化合物还
原仍在进行,因此导致C3减少,C5增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加,A错误;突然中断CO2供应使C3减少,因此三碳化合物还原利用的ATP减少,导致ATP积累增多,而ADP含量减少,因此会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加,B正确;由于色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,突然将红光改变为绿光,会导致光反应产生的ATP和[H]减少,这将抑制暗反应中三碳化合物的还原,导致C5减少,C3增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少,C错误;突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和[H]增加,而ADP相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加,D错误。
5.在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图。
回答问题:
(1)图中物质A是________(填“C3”或“C5”)。
(2)将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是________ _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
(3)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(填“高”或“低”),其原因是_________________________ _______________________________________________________________________ ________________________________________________。
答案(1)C3
(2)当CO2浓度突然降低时,C5的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5积累
(3)低CO2浓度低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]少
解析(1)CO2浓度降低时,C3的产生减少而消耗不变,故C3的含量降低,与物质A的变化趋势一致;C5的产生不变而消耗减少,故C5的含量增加,与物质B的变化趋势一致。
(2)CO2浓度迅速下降后,C5的产生不变而消耗减少,故C5的浓度升高。
(3)CO2浓度较低时,暗反应强度低,需要的[H]和ATP的量少,故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。
题组三光合作用与细胞呼吸过程的判断
6.如图是植物叶肉细胞内发生的生理过程,下列叙述正确的是()
A.植物叶肉细胞的叶绿体和线粒体中均可产生ATP和[H]
B.光合作用与呼吸作用产生的ATP,均可用于对矿质元素的吸收等生命活动C.光合作用在叶绿体内进行,有氧呼吸在线粒体中进行
D.线粒体中产生的CO2进入叶绿体内参与光合作用至少穿过6层膜结构
答案 A
解析叶肉细胞光合作用的光反应阶段和细胞呼吸过程中均有ATP和[H]的合成,A正确;光合作用产生的ATP只能用于暗反应,呼吸作用产生的ATP可用于各项生命活动,B错误;有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,C错误;线粒体与叶绿体均具有双层膜,同一细胞内的线粒体产生的CO2进入该细胞的叶绿体内时,穿过膜的层数最少,且穿过膜的层数是4,D错误。
7.如图表示细胞内过程,相关描述正确的是()
A.能够在生物膜上完成的过程是2、5、6、7、8
B.过程3、4的进行需要同种酶的催化
C.图中7过程需要1过程的参与,而8过程中同时进行了2过程
D.在绿色植物的叶肉细胞内,线粒体通过2过程合成的ATP比叶绿体通过2过程合成的ATP用途单一
答案 C
解析图中2表示ATP的合成,可发生在线粒体内膜和类囊体薄膜上,5表示发生在线粒体内膜上的有氧呼吸的第三阶段,6表示发生在类囊体薄膜上的光反应过程中的水在光下分解,7表示发生在叶绿体基质中的光合作用的暗反应阶段,8表示无氧呼吸或有氧呼吸的第一、第二阶段,无氧呼吸的场所是细胞质基质,有氧呼吸的第一、第二阶段分别发生在细胞质基质和线粒体基质中,A错误;过程3表示转录,需要RNA聚合酶催化,过程4表示逆转录,需要逆转录酶催化,B错误;图中7过程需要ATP水解供能,即1过程的参与,8(细胞呼吸)过程中,有机物分解释放的能量部分用于合成ATP,所以8过程中同时进行了2过程,C 正确;在绿色植物的叶肉细胞内,线粒体通过2过程合成的ATP可用于除了暗反应外的细胞的各项生命活动,叶绿体通过2过程合成的ATP只能用于三碳化合物的还原,D错误。
8.(2017·山西太原期中)如图表示玉米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①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2+等提供动力
D.过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体
答案 A
解析图中过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示光反应、暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸。
叶肉细胞生物膜上可进行过程Ⅰ、Ⅲ,A正确;光反应产生的[H]、ATP只能用于暗反应,B、C错误;玉米细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,D错误。
题组四线粒体与叶绿体之间物质和能量的转化问题
9.下列有关线粒体和叶绿体中物质和能量变化的比较,正确的是()
A.叶绿体基质中可发生CO2→C6H12O6,线粒体基质中可发生C6H12O6→CO2
B.叶绿体内膜上发生水的分解产生大量ATP,线粒体内膜上发生水的合成消耗大量ATP
C.叶绿体基质中伴随有机物的合成会消耗ATP,线粒体基质中伴随有机物的分解会产生ATP
D.叶绿体中能将光能转变成化学能,线粒体中能将化学能转变成光能
答案 C
解析叶绿体基质中进行暗反应,可发生CO2→C6H12O6,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,而葡萄糖的分解发生在有氧呼吸第一阶段,在细胞质基质中,A错误;水的分解发生在叶绿体的类囊体薄膜上,此过程需要消耗叶绿体中光合色素吸收的光能,线粒体内膜上发生的水的合成会生成大量ATP,B错误;叶绿
体基质中进行合成糖类过程需要光反应提供的ATP,线粒体基质中进行丙酮酸的分解,该过程释放少量的能量,C正确;叶绿体中能将光能转化成化学能,线粒体中能将化学能转化成活跃的化学能和热能,D错误。
10.下列有关光合作用和细胞呼吸中[H]的叙述不正确的是()
A.二者产生[H]的物质来源有差异
B.二者产生的[H]所需能源的来源有差异
C.二者产生的[H]还原的物质不同
D.二者产生[H]的过程都在生物膜上发生
答案 D
解析光合作用中产生的[H]来自水分子,细胞呼吸中产生的[H]最终来自葡萄糖,有氧呼吸中还有一部分[H]来自水,A正确;光合作用中产生[H]所需能量的来源是光能,细胞呼吸中产生[H]所需能量的来源是糖类等有机物中的化学能,B正确;光合作用中产生的[H]用于还原暗反应中的C3,有氧呼吸中产生的[H]用于还原氧气,C正确;光合作用中产生[H]的过程发生于叶绿体类囊体薄膜上,有氧呼吸产生[H]的过程发生于细胞质基质和线粒体基质,D错误。
11.如图是植物细胞中糖类合成与分解过程示意图,下列有关叙述正确的是()
(CH2O)+O 2①
②
CO2+H2O+能量
A.过程①只在线粒体中进行
B.过程②在细胞质基质和叶绿体中进行
C.过程①和②中均能产生[H]
D.过程①和②中能量可相互转化
答案 C
解析过程①表示有氧呼吸,植物细胞有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,第二、三阶段发生在线粒体中,A错误;过程②表示光合作用,植物细胞
的光合作用在叶绿体中进行,B错误;有氧呼吸和光合作用中都会产生[H],C正确;有氧呼吸过程中有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能,光合作用中光能最终转化为有机物中的化学能,这两个过程的能量不能相互转化,D错误。
技法提升
光合作用中的几种能量关系
(1)光反应中光能转换为活跃的化学能并非只储存于ATP中,NADPH([H])中也含有能量。
(2)光反应产生的ATP用于C3的还原,不用于叶绿体之外的其他生命活动。
(3)C3还原消耗的能量不只来自于ATP,还可由NADPH提供。
考点3光合作用的影响因素及应用
1.单因子外部因素对光合速率的影响
(1)光质
①原理
a.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。
b.叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。
c.单色光中,蓝紫光下光合速率最快,红光次之,绿光最差。
②应用
a.大棚薄膜的选择:无色透明大棚能透过日光中各种色光,有色大棚主要透
过同色光,其他光被其吸收,所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
b.补充单色光的选择:蓝紫光。
(2)光照强度
①原理。