光能的捕获和利用(含解析)

课时作业(十四)[学业水平层次(A)]1．如图所示，某植物上的绿叶经阳光照射一段时间后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。

本实验证明()①光合作用需要二氧化碳②光合作用需要光③光合作用需要叶绿素④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉A．①②B．③⑤C．②⑤D．①③【解析】光合作用是需要CO2和叶绿素，光合作用会放出O2，即①④本身的叙述是正确的。

但从题干条件来看，本实验并不能证明①④，本实验是有光和无光的对照实验，只能证明②⑤。

【答案】 C2．(2013·海南高考)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【解析】本题考查绿叶中色素的提取和分离实验。

A项，新鲜菠菜绿叶含大量的色素，是提取色素的良好材料，故正确。

B项，加入CaCO3的目的是防止研磨中色素被破坏，故正确。

C项，叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素，故错误。

D项，研磨时加石英砂的目的是使研磨更充分，故正确。

【答案】 C3. (2015·景德镇高一检测)如图甲为叶绿体结构模式，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。

下列相关叙述正确的是()A．甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B．乙图所示的结构来自甲图中的③C．③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能D．ATP的合成场所是④，分解场所是③【解析】甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质，乙图所示的膜结构来自甲图中的③。

叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体膜。

③中的色素分子只有少数叶绿素a可以将光能转化成化学能。

ATP的合成场所是③，消耗部位是④。

【答案】 B4．(2015·安徽高一检测)2,6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。

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()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】依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生。

有O2释放，说明该过程有O2产生。

类囊体是光合作用光反应阶段的场所，说明光反应能产生还原剂和O2。

【答案】 C5．如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A．该反应的场所是叶绿体的类囊体B．C3生成C6 H12O6需要[H]、ATP和多种酶C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成D．无光条件有利于暗反应进行【解析】本题考查了光合作用的过程。

暗反应阶段有CO2的固定和C3还原发生在叶绿体基质中；如果温度过高，会降低酶的活性，使酶促反应受影响，影响了C6H12O6的生成；无光时，ATP和[H]不能形成，会影响C5的还原，不利于暗反应。

【答案】 B6．下图为光反应、暗反应关系示意图，据图回答下列问题：(1)填出图中字母所表示的物质：a________；b________；c________；d__________。

(2)光反应为暗反应提供了________和________。

(3)光合作用中的能量转变是：光能→__________→_____________。

(4)若小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳化合物含量会突然减少，其原因是________________；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因是_____________________________。

(5)若对植物作如下处理：(甲)持续光照10分钟，(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟，若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物的总量是________________。

A．甲多于乙B．甲少于乙C．甲和乙相等D．无法确定【解析】(3)在光合作用过程中的能量变化是光能转变成ATP中的化学能，再转变成有机物中的化学能，有机物主要是指糖类中的葡萄糖。

(4)第一个空的原因是缺少形成C3的原料CO2；第二个空的原因是CO2减少，固定过程受阻，C3合成减少，同时又由于光照停止，光反应产生的NADPH和ATP减少，使还原C3的过程也受阻，这样C3的含量就相对稳定。

(5)甲、乙两种情况下，光反应时间相等，产生的NADPH和ATP的量几乎相等，这些物质除用于光反应时间的暗反应外，还能维持无光时的一段时间的暗反应，即甲的暗反应时间为10分钟，而乙的暗反应时间大于10分钟。

注意此题问的是制造的有机物的总量，而不是积累的有机物的总量，故不必考虑细胞呼吸。

【答案】(1)O2ATP NADPH CO2(2)NADPH ATP(3)ATP中的化学能糖类(有机物)中的化学能(4)缺乏形成C3的原料光反应受阻，缺乏NADPH和ATP还原C3(5)B[能力提升层次(B)]7．(2015·黄山高一检测)某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因有几种()①无水乙醇加入量太多②未加CaCO3③未加SiO2④使用放置了两天的菠菜叶⑤只画了一次滤液细线A．2种B．3种C．4种D．5种【解析】无水乙醇加入量过多，造成乙醇中的叶绿素含量浓度小，导致色素带颜色浅；不加CaCO3，研磨时会使色素遭到破坏，提取到的色素少，导致色素带颜色浅；未加SiO2导致研磨的不充分，使色素带浅；菠菜叶失绿，导致色素带颜色浅；画滤液细线次数少，导致色素带浅。

【答案】 D8．如图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种相似植株放在不同的钟罩内，均给以充分光照，以下关于本实验的目的叙述中最准确的是()A．证明光合作用的速率随CO2浓度增大而增大B．证明光合作用的必需条件是CO2C．证明过多的CO2阻碍光合作用D．证明NaOH能促进光合作用【解析】从图中三个装置的设计来看，其他条件都相同，只有放置的试剂不同。

第三个装置有NaOH，即此装置的CO2浓度为0，所以正确答案为A。

注意此题易错选B，若缺少Ⅰ或Ⅱ装置应选B。

【答案】 A9．将某植物的叶肉细胞放在含低浓度NaHCO3的培养液中，并用石蜡油覆盖液面。

先照光一段时间，然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。

下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是()【解析】用石蜡油覆盖液面，即隔绝了空气(无CO2进入)，在含低浓度NaHCO3的培养液条件下，随着光合作用的进行，培养液中的CO2越来越少，阻碍了光合作用暗反应的进行，出现C图所示的曲线。

【答案】 C10．通过测定CO2的交换量，用下图表示光照强度和CO2浓度对光合速率的影响。

图中从A至D，哪一点上只有光是限制因子？()A．A点B．B点C．C点D．D点【解析】在D点，只有光照强度是光合速率的限制因子；C点时，光照强度不再是影响光合速率的因素。

【答案】 D11．某科学家在研究光合作用时，做了一个实验，如下图所示。

实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素及有关的酶等(图甲)。

实验时，按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行，并不断测定有机物生成率。

随着时间的推移，绘出了曲线图(图乙)。

请用所学知识看图分析回答下列问题：甲乙(1)曲线AB段平坦，是因为_____________________________________________________________________________________________________；这个阶段相当于光合作用的__________阶段。

(2)写出AB段所发生的与光合作用能量代谢相应的反应式：_____________________________________________________________。

(3)曲线BC段的反应是在黑暗条件下进行的，有有机物生成，是因为AB段的反应为其提供了__________等，能用来__________，从而生成了葡萄糖。

(4)曲线CD段迅速下降的原因是___________________________________________________________________________________________________。

(5)这位科学家设计的这个图甲装置相当于植物体的哪个结构？__________。

【解析】 AB 段由于缺乏CO 2不能合成葡萄糖；BC 段此前已有光照，离体的叶绿体中已经进行了光反应，生成了ATP 和还原剂NADPH ，当CO 2通入以后，暗反应便立即开始，并迅速合成葡萄糖；CD 段无光照，ATP 和还原剂 NADPH 也被BC 段的暗反应消耗，葡萄糖的合成减慢直到停止；葡萄糖的合成在暗反应过程中完成，与光照无直接关系，光照对葡萄糖合成的影响仅表现在它为暗反应提供了ATP 和NADPH ，有ATP 和NADPH ，光合作用的暗反应便可顺利地进行。

【答案】 (1)无CO 2，不能进行暗反应，无有机物生成 光反应(2)ADP ＋Pi ＋能量――→酶ATP,2H 2O ―→4H ＋＋O 2＋4e ，NADP ＋＋2e ＋H ＋――→酶NADPH(3)ATP 和NADPH 还原三碳化合物(4)无光照，ATP 和NADPH 减少，暗反应无法继续进行(5)叶绿体[拓展探究题(C)]12．如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。

下列说法不正确的是( )A ．叶绿体中的四种色素分布在类囊体膜上B ．四种色素均可溶于有机溶剂丙酮中C ．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲D ．发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙【解析】叶绿体中的四种色素都分布在类囊体膜上，在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散速度快，所以丁的溶解度最大，扩散最快；菠菜发黄是由于菜叶中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。

【答案】 C13．下图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中活跃的化学能B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C．结构A释放的O2可进入线粒体中D．光合作用必须在叶绿体中进行【解析】光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体膜上，物质变化为水的光解和ATP的生成，能量变化为光能→活跃化学能，A正确；暗反应中CO2与C5结合生成C3，然后C3在光反应提供的[H]和ATP作用下被还原成(CH2O)，B正确；光合作用产生的O2可以被线粒体利用，C正确；光合作用的必需条件为色素和光，不一定需要叶绿体，如蓝藻，D错误。