生物必修1《分子与细胞》第三章 细胞的代谢第五节 光合作用将光能转化为化学能作业ppt课件
展开1.光合作用中,作为氢载体的物质是( )A.ADP B.NADP+C.NADPH D.ATP
【解析】进行光合作用时,ADP和磷酸反应能生成ATP,并不接受氢,故A、D错误;NADP+能与H结合生成NADPH,则NADPH为氢载体,故C正确,B错误。
2.下列物质不能在叶绿体中合成的是( )A.淀粉 B.油脂C.蛋白质 D.蔗糖
【解析】光合作用中碳反应的产物三碳糖,在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料而被利用,但大部分是运至叶绿体外,并且转变成蔗糖,供植物体所有细胞利用。
3.下列对碳反应的描述不正确的是( )A.二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环B.发生在叶绿体基质中C.氧气和三碳酸在此反应中释放D.三碳酸被还原的过程中,NADPH是还原剂,NADPH和ATP提供能量
【解析】二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环,发生在叶绿体基质中,三碳酸被还原的过程中,NADPH是还原剂,NADPH和ATP提供能量,A、B、D正确。氧气在光反应阶段产生,产生于叶绿体类囊体膜上,C错误。
4.光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了( )A.O2和三碳酸B.叶绿体色素C.H2O和O2D.NADPH和ATP
【解析】光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了NADPH和ATP,故D正确。
5.下列对光反应的描述中,错误的是( )A.在类囊体膜上进行B.始于水分解放氧C.使光能转换成化学能D.此阶段产生ATP
【解析】水分解释放氧时,光反应早已开始。
6.光合作用的过程可分为光反应和碳反应两个阶段,下列说法正确的是( )A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和碳反应B.叶绿体的类囊体膜上进行碳反应,不进行光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和碳反应D.叶绿体基质中进行碳反应,不进行光反应
【解析】光反应是在叶绿体类囊体膜上进行的,该过程必须在有光的条件下才能进行;碳反应是在叶绿体基质中进行的,该过程有光、无光均可进行。
7.叶绿体类囊体膜上发生的物质变化及伴随的吸能反应正确的一组是( )①ATP→ADP+Pi ②NADP++2e-+H+→NADPH ③ADP+Pi→ATP ④CO2+H2O→C6H12O6+H2O A.①④ B.②③C.①②③ D.①③④
【解析】类囊体膜上进行的是光合作用的光反应阶段,生成的NADPH和ATP内都存在活跃的化学能。
8.如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程,下列叙述正确的是( )A. 图示膜结构为叶绿体内膜B.a侧为叶绿体基质,其中含有少量DNAC.甲表示色素,在层析液中溶解度最高的是叶绿素aD.图示过程为光反应,该过程不需要酶的催化
【解析】因图示过程需要光照,故该过程为光反应,场所为叶绿体类囊体膜,A错误。光反应生成的ATP进入叶绿体基质参与碳反应,故a侧为叶绿体基质,叶绿体基质中含有少量DNA,B正确。在层析液中溶解度最高的色素是胡萝卜素,C错误。光反应过程需要酶的参与,D错误。
9.如图为某植物光合作用的示意图,下列相关叙述正确的是( )A. 阶段②中稳定的化学能转变成活跃的化学能B.若突然中断CO2的供应,则阶段①产生的b增多,d减少C. 阶段①中c为NADH,作为还原剂参与阶段②中f的还原D.为该植物提供14CO2,则14C的转移途径为:h→f→有机物
【解析】阶段②表示碳反应,在碳反应中,活跃的化学能转变成稳定的化学能,A错误;阶段①为光反应,b为O2,d是ATP,若突然中断CO2的供应,则CO2固定受阻,三碳酸不能继续产生,三碳酸减少,最终使三碳酸还原过程中消耗的NADPH和ATP减少,但光反应继续进行,所以ATP增多,B错误;f为三碳酸,阶段①中c为NADPH,NADPH作为还原剂参与阶段②中f的还原,C错误;h是CO2,f是三碳酸,为该植物提供14CO2,则14C的转移途径为:14CO2→14C3→有机物,D正确。
10.下列关于光合作用中改变反应条件而引起的变化,正确的是( )A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸的值减小B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小C.突然将单色光改变为白光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大D.突然将白光改变为单色光会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸的值增大
11.下图为光合作用的过程示意图,①②表示光合作用的场所,a、b和c表示物质。请回答:(1)①的名称是__________,其膜上含镁的色素主要吸收______________光。
红光和蓝紫
(2)水在光下裂解除图中所示的产物外,还有_____________,这些物质会被___________接受,其在卡尔文循环中将固定的CO2还原为______________,此过程中还伴随着________的储存。(3)在供给C18O2极短时间后,除了糖类物质含有18O以外,从另一种光合产物______中也应当能够检测到18O。
【解析】①②分别表示类囊体和叶绿体基质。a表示NADP+,b表示NADPH,c表示ADP。(1)①是光反应的场所,所以①的名称是类囊体,其膜上含镁的色素是叶绿素,主要吸收红光和
12.如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中①②表示相关过程,A、B表示两种气体物质,下列说法错误的是( )A. 过程①表示光反应,过程②的场所是叶绿体基质B.物质A表示O2,物质B表示CO2C.过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D.过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的NADPH和ATP
【解析】过程①表示光反应,过程②表示碳反应,碳反应的场所是叶绿体基质,A正确;据图分析,A表示氧气,B表示二氧化碳,B正确;过程②表示碳反应阶段,能够将光反应产生的ATP和还原氢的化学能转变成稳定的化学能,C正确;过程②的三碳酸的还原阶段需要消耗过程①产生的NADPH和ATP,D错误。
13.在置于黑暗条件下叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液,再给予瞬时光照。下列说法正确的是( )A.黑暗条件下,叶绿体基质中不存在三碳酸和五碳糖B.黑暗条件下,叶绿体悬浮液不能合成ATP和NADPHC.瞬时光照后,三碳糖出现放射性比三碳酸化合物早D.光照瞬间,三碳酸含量迅速增加而五碳糖含量迅速减少
【解析】黑暗条件下,叶绿体不能进行光合作用,叶绿体基质中存在三碳酸和五碳糖,A错误;黑暗条件下,光反应不能进行,叶绿体悬浮液不能合成ATP和NADPH,B正确;瞬时光照后,三碳糖出现放射性比三碳酸化合物晚,C错误;光照瞬间,三碳酸含量迅速减少而五碳糖含量迅速增加,D错误。
14.为研究光合作用的过程,科研人员在溶液中加入结构完整的类囊体和叶绿体基质,按图示条件进行Ⅰ、Ⅱ两个阶段的实验,糖的合成速率如图所示。下列有关说法错误的是( )A.为达到上述实验结果,在Ⅰ阶段还应该向溶液中加入NADPH和ATPB.Ⅰ阶段积累的物质除糖外,还有三碳酸、ADP、Pi等C.Ⅰ、Ⅱ阶段合成糖类的场所分别为叶绿体基质和类囊体D.由图可知,光合作用制造有机物的部分过程并不需要光照
【解析】Ⅰ阶段无光照,不能进行光反应,而碳反应需要光反应提供的NADPH和ATP,故需要加入NADPH和ATP,A正确;Ⅰ阶段发生碳反应,会消耗ATP产生ADP、Pi,又因为缺少光照,不能为三碳酸的还原提供足够的能量和还原剂,故三碳酸的还原较慢,会发生三碳酸的积累,B正确;Ⅰ、Ⅱ阶段合成糖类的场所都是叶绿体基质,C错误;由图可知,光合作用的碳反应阶段有光、无光均可进行,D正确。
15.科学家将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(见图1),当叶绿体基质和类囊体均达到pH=4时(见图2),将其转移到pH=8的碱性溶液中(见图3)发现有ATP合成。下列叙述不合理的是( )A.光可为该实验提供能量,是该实验进行的必要条件B.该实验中叶绿体完整,保证反应过程高效、有序地进行C.产生ATP的条件是类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质D.叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件
【解析】该实验将叶绿体放入不同pH的溶液中进行,不需要光照,A错误;该实验中叶绿体完整,保证反应过程高效、有序地进行,B正确;由题图可知,将叶绿体转移到pH=8的碱性溶液中有ATP合成,此时类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质,C正确;叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生H+,产生类似于图3的条件,D正确。
16.下图是光合作用过程示意图(字母代表物质),图中 PSBS 是一种类囊体膜蛋白,它能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活,激活了的 PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,从而防止强光对植物细胞造成损伤(即光保护效应)。请分析回答:
(1)类囊体膜上的色素的主要功能是__________________________,采用纸层析法分离色素时,注意滤纸上的滤液细线要高于______________。(2)若反应Ⅱ中G浓度突然降低至一半,短时间内五碳糖的含量将_______,再持续一段时间后,五碳糖的含量与G浓度变化前相比会________。(3)过度光照将会激活膜蛋白PSBS,导致电子不能传递给______(填字母),同时也会直接抑制反应Ⅰ中___________反应,所以过量的光能将不能转变为化学能。
(4)据图信息可以推测________Z 蛋白的活性和阻断_________________都将有利于维持类囊体腔内的H+浓度,从而有利于膜蛋白 PSBS 发挥作用。
反应Ⅱ(碳反应)
【解析】(1)类囊体膜上的色素的主要功能是吸收、转化、传递光能,采用纸层析法分离色素时,注意滤纸上的滤液细线要高于层析液液面,防止色素溶解在层析液中,导致实验失败。(2)若反应Ⅱ中G(二氧化碳)浓度突然降低至一半,导致二氧化碳固定减弱,五碳糖消耗减少,短时间内五碳糖的含量将升高,再持续一段时间后,五碳糖的含量与G(二氧化碳)浓
度变化前相比会下降。(3)由题意知:PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活,激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,过度光照将会激活膜蛋白PSBS,导致电子不能传递给D(NADP+),同时也会直接抑制反应Ⅰ中水的光解反应,导致过量的光能将不能转变为化学能。(4)据图信息可以推测降低Z蛋白的活性能使得H+从类囊体向外运输的速率减弱,同时阻断碳反应都将有利于维持类囊体腔内的H+浓度,从而有利于膜蛋白PSBS发挥作用。
17.分析以下资料回答相关问题:资料一:某些植物叶肉细胞在强光照及胞内O2/CO2值增大时,会吸收O2并释放CO2,此过程称为“光呼吸”,用以区别发生在线粒体中的呼吸作用(暗呼吸)。资料二:RuBP羧化酶对光呼吸和光合作用都有催化作用,即既能催化五碳糖和O2反应,生成CO2和三碳酸;也能催化五碳糖和CO2反应生成两分子三碳酸。(1)白天叶肉细胞中产生ATP的场所有______________________________。
细胞溶胶、叶绿体和线粒体
(2)光呼吸与光合作用都利用了___________为原料,在光合作用的__________过程实现了该物质的再生。(3)试推测,当O2/CO2值______(填“高”或“低”)时,利于植物进行光合作用而不利于光呼吸。(4)植物在CO2浓度一定、温度适宜的条件下进行光合作用,突然停止光照,短时间内三碳酸的含量会________(填“上升”或“下降”)。
【解析】(1)白天叶肉细胞可以同时进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体和叶绿体。
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