浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能第1课时课时作业

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合格考过关检验
1.下列有关光合色素的提取与分离实验的叙述,正确的是( )
A.加入碳酸钙以防止滤液挥发
B.滤液细线应浸入层析液中
C.用95%的酒精或丙酮分离滤液中的色素
D.加入二氧化硅有利于充分研磨
答案D
解析加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,A项错误。在分离色素时,滤液细线不能触及层析液,以防止色素溶解在层析液中,B项错误。95%的酒精或丙酮用于提取色素,而层析液用于分离色素,C项错误。加入二氧化硅有利于充分研磨,D项正确。
2.下列关于光合色素的说法,正确的是( )
A.原核生物细胞中没有叶绿体,因此不能进行光合作用
B.含有光合色素的生物膜有类囊体膜、细胞膜和液泡膜
C.Mg是组成光合色素的必需元素
D.叶绿体中黄色、橙色和红色的色素,合称类胡萝卜素
答案D
解析有些原核生物,如蓝细菌有光合色素和与光合作用相关的酶,能进行光合作用,A项错误。含有光合色素的生物膜是类囊体膜,细胞膜、液泡膜不含光合色素,B项错误。叶绿素中含Mg,但胡萝卜素和叶黄素不含Mg,C项错误。
3.下列有关叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( )
A.光能转变成化学能发生在叶绿体中,化学能转变成光能发生在线粒体中
B.ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生,[H]在线粒体中随水的生成而产生
C.都具有较大膜面积和复杂的酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行
D.光合作用相关的酶都分布在叶绿体内,需氧呼吸相关的酶都分布在线粒体中
答案C
解析化学能转变成光能不发生在线粒体中,在线粒体中,有机物中的化学能转变成热能和储存在ATP中活跃的化学能,A项错误。线粒体产生水的过程消耗[H],不产生[H],B项错误。需氧呼吸发生的场所为细胞溶胶和线粒体,所以相关的酶分布在细胞溶胶和线粒体中,D项错误。
4.下图为光合作用和细胞呼吸之间的能量转变图解。下列有关该图的说法,正确的是( )
A.从能量方面分析,“光能”最终要变成“供生命活动需要的能量”,其途径为光能→ATP等中的化学能→糖类等有机物中的化学能→ATP中的化学能→供生命活动需要的能量
B.光合作用光反应阶段产生的NADPH中的[H]只来自水,而细胞呼吸产生的[H]只来自有机物
C.在整个植株有机物积累为0时,绿色植物的叶肉细胞通过光合作用产生的有机物与通过细胞呼吸消耗的有机物是相等的
D.在强光下,一株植物所有细胞呼吸消耗的O2全部来自光合作用过程中产生的O2
答案A
解析光合作用的光反应阶段产生的NADPH中的[H]来自水,需氧呼吸第一阶段产生的[H]来自有机物葡萄糖,第二阶段产生的[H]来自丙酮酸和水,B项错误。在整个植株有机物积累为0时,绿色植物的叶肉细胞通过光合作用产生的有机物多于通过细胞呼吸消耗的有机物,C项错误。强光下植物呼吸作用消耗的O2可能来自光合作用产生的O2,也可能来自外界环境,D项错误。
5.下图为光合作用过程的示意图,U、V、W、X、Y代表参与光合作用的物质。下列叙述错误的是( )
A.U代表光合色素,在光合作用中的作用是吸收和传递光能
B.CO2到Y的过程中所需的ATP来自细胞呼吸
C.W为还原剂,其来源于水的裂解过程
D.Y中的能量最终来源于叶绿体类囊体膜上转换的光能
答案B
解析U代表光合色素,能吸收和传递光能,A项正确。碳反应所需的ATP均来自光反应,B项错误。W为NADPH,来源于水的裂解,C项正确。从最终来源看,Y中的能量来源于叶绿体类囊体膜上转换的光能,D项正确。
6.下图表示德国科学家萨克斯的实验,在叶片光照24 h后,经脱色并用碘液处理,结果有锡箔覆盖的部分呈棕色,而不被覆盖的部分呈蓝色。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.①②
B.③⑤
C.②⑤
D.①③
答案C
解析由题图可知,见光部分可以进行光合作用,产生淀粉遇碘变蓝色。一个叶片不同处理是为了设置对照,此实验中的变量是光照。本实验的结论是绿叶在光下制造淀粉;光合作用需要光。
7.(2021年绍兴选考模拟)卡尔文将带有C标记的CO2通入盛有小球藻的玻璃器皿中,给予充足的光照,每隔一定时间取样,并立即杀死小球藻,再根据被C标记的化合物出现时间的先后,推测碳反应过程。下列叙述正确的是( )
A.用C同位素标记CO2,可了解光合产物的能量来源
B.细胞中最早出现C放射性的有机物是三碳糖
C.初始的一段时间内,具有放射性的化合物种类和含量均不断增加
D.一段时间后,可在释放的O2中检测到放射性
答案C
解析用14C同位素标记CO2,可了解光合作用过程中物质的转移途径,A项错误。用14C标记CO2,CO2首先参与碳反应过程中CO2的固定过程,故细胞中最早出现14C放射性的有机物是三碳酸,B项错误。初始的一段时间内,由于碳反应过程的进行,具有放射性的化合物种类和含量均不断增加,C项正确。由于标记的是14C,而O2中不含有碳原子,故一段时间后,不能在释放的O2中检测到放射性,D项错误。
8.为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响,某研究小组进行了相关实验,结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)本实验的因变量是 。由图中曲线对比可知,经 处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显,这将直接导致光反应中叶绿素吸收的 光减少,从而降低了光合速率。由此推知,若遇较低温天气,除升温外,可对该植物进行 处理以减少叶绿素的损失。
(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时,为防止色素被破坏,研磨时可加入适量的 。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离,结果发现,得到的第4组色素带中,从上到下的第 条色素带明显变窄。
(3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定 ,可得到叶绿素a的吸收光谱。
答案(1)叶绿素的含量 光照和低温 蓝紫光和红 遮光
(2)碳酸钙 3、4
(3)光的吸收率
解析(1)由题图可知,该实验主要探究有无光照和温度的高低对叶片中叶绿素含量的影响,因此实验的因变量是叶绿素的含量。由四条曲线可知,曲线4是经光照和0℃低温处理的,在此条件下叶绿素含量下降最为明显。这将直接导致光反应中叶绿素吸收的蓝紫光和红光减少,从而降低光合速率。对比图中的四条曲线可知,如遇到低温天气,为了减少叶绿素的损失,可行的措施是适当升高温度和进行暗处理(遮光处理)。(2)提取植物叶片中的色素时,研磨过程中,为防止色素被破坏可加入适量的碳酸钙。对题述四组色素提取液分别进行纸层析分离,由于第4组叶绿素的含量最低,因此从上到下的第3条(叶绿素a)和第4条(叶绿素b)色素带均明显变窄。(3)以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标作图,所得的曲线就是该物质的吸收光谱。
9.(2021年浙江学考)图甲为光合色素分离装置,图乙为卡尔文循环。回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲分离光合色素的方法是 ,分离后滤纸条上离滤液细线最近的色素带呈 色。
(2)光合色素的种类和含量直接影响光合作用中的 阶段,此阶段产生的ATP和NADPH可用于碳反应中的 (填“①”或“②”)过程。
(3)卡尔文循环中,CO2与五碳糖结合为 ,进而生成三碳酸。若有3 mlCO2进入卡尔文循环,则还原形成的三碳糖为 ml。
答案(1)纸层析法 黄绿
(2)光反应 ②
(3)六碳分子 6
等级考素养提升
1.下列关于叶绿体的叙述,正确的是( )
A.叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积
B.类囊体的空腔中含有与水的裂解有关的酶
C.类囊体膜上的光合色素的含量与季节有关,与植株的生理特性无关
D.叶绿体基质能完成NADP+和NADPH的相互转化
答案B
解析叶绿体中扩展受光面积的是类囊体,A项错误。叶绿体类囊体的空腔中含有多种酶,这些酶与水的裂解有关,B项正确。类囊体膜上的光合色素的含量随季节或生理特性的变化而变化,C项错误。叶绿体基质内进行的是将NADPH氧化成NADP+的过程,NADP+被还原成NADPH的过程发生在类囊体,D项错误。
2.如图甲所示,培养皿中放入适量层析液,盖上放一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴叶绿体中的色素提取液,色素随层析液扩散得到如图乙所示的结果。下列有关说法错误的是( )
A.图乙中会出现四个色素圈,最外圈是橙色的胡萝卜素
B.最小的色素圈是叶绿素a,主要吸收红光和蓝紫光
C.两个色素圈之间相距最远的是胡萝卜素和叶绿素b
D.如果所用的叶子比较老,则最小圈的色素会变窄
答案B
解析橙色的胡萝卜素溶解度最大,应该是最大的色素圈,即最外圈,A项正确。叶绿素b溶解度最小,应该是最小的色素圈,主要吸收红光和蓝紫光,B项错误。胡萝卜素位于最外圈,叶绿素b位于最内圈,两个色素圈之间相距最远,C项正确。如果所用的叶子比较老,叶绿素a和叶绿素b被分解,含量减少,所以最小圈的色素带会变窄,D项正确。
3.将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则叶肉细胞内三碳酸与三碳糖含量的变化是( )
A.三碳酸增加,三碳糖减少
B.三碳酸与三碳糖都减少
C.三碳酸与三碳糖都增加
D.三碳酸减少,三碳糖增加
答案A
解析将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,光合作用中的光反应减弱,产生的ATP和NADPH减少,三碳酸还原减慢,产生的三碳糖减少,三碳酸含量增加。
4.下图为大豆叶片叶肉细胞光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
A.CO2固定的实质是将ATP中的化学能转变为三碳酸中的化学能
B.卡尔文循环产生的三碳糖在叶绿体内合成蔗糖
C.NADPH在三碳酸的还原过程中既是还原剂,也是能源物质
D.卡尔文循环间接需要光,故在短暂缺光条件下也会立即停止
答案C
解析CO2固定的实质是CO2和五碳糖合成三碳酸,A项错误。卡尔文循环产生的三碳糖在叶绿体内作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成,大部分三碳糖运至叶绿体外,并且转变成蔗糖,供植物体所有细胞利用,B项错误。NADPH在三碳酸的还原过程中既是还原剂,也是能源物质,C项正确。 卡尔文循环间接需要光,但在短暂缺光条件下会进行一段时间,不会立即停止,D项错误。
5.绿色植物光合作用合成的有机物直接或间接为生物圈中各种生物的生长、发育和繁殖提供物质和能量。回答下列问题。
(1)绿色植物的叶绿体进行光合作用时,H2O在类囊体膜中裂解为 ,光反应形成的ATP和 是碳反应中将CO2还原为 的能源物质。
(2)某研究小组通过对某植物施氮量的改变,进行了“探究环境因素对光合作用影响”的实验,结果如下表所示。
①本实验的自变量是 ,实验结果说明 与该植物光合作用速率呈正相关。
②若想进一步研究不同施氮量对该植物光合色素含量的影响,可对不同施氮量的该植物进行光合色素含量测定,选择叶片时需要确保 (答出一点即可)等无关变量一致。提取色素时,通常需加入CaCO3、SiO2和 等试剂。
答案(1)H+、e-、O2 NADPH 三碳糖
(2)施氮量 每个细胞中基粒数量 叶片生长部位、叶龄、叶面积 95%的酒精低氮(0)
9.6
7.6
23.1
中氮(150)
13.4
10.3
30.6
高氮(300)
8.6
11.1
25.6