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光合作用 （1）圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的___________上。需先用___________（填溶劑名稱）提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量。用紙層析法進一步分離色素時，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是_____________。據(jù)圖分析，該植物可通過___________以增強對弱光的適應(yīng)能力。
（2）圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度（氣孔張開的程度）的日變化趨勢。8：00到12：00光照強度增強而凈光合速率降低，主要原因是___________。18:00時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有 。 （3）實驗過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量_____________。 【答案】（1）類囊體膜（或類囊體，基粒）； 無水乙醇（或丙酮）； 葉綠素a；增加葉綠素含量 （2）呼吸作用增強，光合速率與呼吸速率的差值減?。?nbsp; 線粒體、葉綠體 （3）減少 【解析】（1）吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上，一個個圓餅狀的類囊體堆疊成基粒；綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑中，可以用無水乙醇（或丙酮）提取綠葉中的色素；綠葉中的溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴散得快，層析后葉綠素a比葉綠素b擴散得更遠說明葉綠素a在層析液中溶解度較大；由圖甲可知，葉綠素含量隨著遮光面積的增加而升高，因此植物是通過增加葉綠素含量來增加對弱光的適應(yīng)能力。 （2）8：00到12：00氣溫升高呼吸速度增強，光照強度增加，但氣孔導(dǎo)度相對穩(wěn)定，由于受到CO2供應(yīng)的限制，光合速率升高遠不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率與呼吸速率的差值減小，凈光合速率降低。18：00時光合速率=呼吸速率，既進行光合作用也進行呼吸作用，葉肉細(xì)胞中的線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP。 （3）突然去除遮光物，光反應(yīng)加強，為暗反應(yīng)提向更多的ATP和[H]，導(dǎo)致較多的C3被還原，C3含量減少。 （江蘇卷）31.（8分）為研究浮游藻類的光合作用，將一種綠藻培養(yǎng)至指數(shù)生長期，并以此為材料，測定了藻細(xì)胞在不同條件下的凈光合速率（Pn）。圖1為光合放氧測定裝置 的示意圖；圖2是不同NaHCO3濃度（Ph8.5，25℃）條件下測得的Pn 曲線圖。請回答下列問題： （1）通過變換圖1中光源，可研究 、 對光合作用的影響。 （2）在測定不同光照對Pn的影響時，如不精確控制溫度，則測得的光照與Pn的關(guān)系 （填“呈正相關(guān)”、“呈負(fù)相關(guān)”或“難以確定”）。 （3）由于弱堿性的藻培養(yǎng)液中游離CO2濃度很低，藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO3-獲得CO2。圖2中達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為 ；在更高NaHCO3濃度下，Pn不再增加的主要原因有 、 。 （4）培養(yǎng)基中的HCO3-與CO32-之間的離子平衡與pH有關(guān),堿性條件下pH越高，HCO3-越少，CO32-越多，而CO32-幾乎不能被該藻利用。在測定不同pH（7.0~10.0）對光合作用的影響時，導(dǎo)致Pn發(fā)生變化的因素有 、 。 【答案】 （1）光強 光質(zhì) （2）難以確定 （3）120mg·L-1 達到了CO2飽和點 CA量有限 （4）CO2（或HCO3-）供應(yīng)量不同 CA（細(xì)胞）活性變化 【解析】 （1）可調(diào)光源可改變光照強度、光的波長（光質(zhì)），從而可以研究光強和光質(zhì)對光合作用的影響。 （2）溫度是無關(guān)變量，溫度過高或過低都會影響酶的活性而影響光合作用，使得難以確定光照對Pn影響，因此在實驗過程中要使無關(guān)變量相同且適宜，以便排除對實驗的干擾。 （3）由圖可以看出，達到最大Pn值的最低NaHCO3濃度為120mg·L-1；在更高NaHCO3濃度下，外界因素是CO2濃度達到了CO2飽和點，不能吸收更多的CO2；內(nèi)部因素是CA量不足，不能催化分解更多的HCO3-。 （4）由題意可知，pH一方面會影響HCO3-的含量，從而影響Pn；另一方面pH也會影響CA酶的活性，從而影響Pn。 （大綱卷）31. （9分） 植物的光合作用受多種因素的影響?；卮鹣铝袉栴}： （1）右圖表示了________對某種C3植物和某種C4植物____________的影響。當(dāng)光照強度大于p時，C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面積，補充______氣體等。 （2）在光合作用過程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成______________化合物。 （3）C3植物的光合作用的暗反應(yīng)需要光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和NADPH，這兩種物質(zhì)在葉綠體內(nèi)形成的部位是___________________。NADPH的中文名稱是__________，其在暗反應(yīng)中作為______劑，用于糖類等有機物的形成。 【答案】（1）光照強度（1分） 光合作用強度（1分） C4（1分） 光合作用（1分，其他合理答案也給分） CO2（1分） （2）四碳（或C4）（1分） （3）囊狀結(jié)構(gòu)薄膜（或類囊體薄膜）（1分） 還原型輔酶Ⅱ（1分） 還原（1分） 【解析】（1）根據(jù)圖示的橫、縱坐標(biāo)可知，該圖表示了光照強度對C3和C4植物光合作用強度的影響；光照強度為P時，C3植物已達光的飽和點，而此時C4植物還沒有達到光的飽和點，因此光照強度大于P時，C4植物對光的利用率更高；在一定光強強度下，可通過增加光合作用的面積、提高CO2的濃度來提高光能利用率。 （2）與C3植物不同的是，C4 植物具有C4途徑，其吸收的CO2被PEP（C3）固定后首先形成C4（四碳化合物），能通過對CO2的利用提高光能利用率。 （3）因為光反應(yīng)發(fā)生在類囊體的薄膜上，因此ATP和NADPH也在該部位形成，其中NADPH又稱為還原型輔酶Ⅱ，簡寫為[H]，在暗反應(yīng)中作為還原劑。 （廣東卷）26（16分） 觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表，請回答下列問題： 光照強度 葉色 平均葉面積 （cm2） 氣孔密度 （個·mm－2） 凈光合速率（μmolCO2·m－2·s－1） 強 淺綠 13.6（100%） 826（100%） 4.33（100%） 中 綠 20.3（149%） 768（93%） 4.17（96%） 弱 深綠 28.4（209%） 752（91%） 3.87（89%） （注：括號內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參考） ⑴CO2以 方式進入葉綠體后，與 結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的 。 ⑵在弱光下，柑橘通過 和 來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。 ⑶與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的 氣孔總數(shù) ，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量 。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標(biāo)中，最先發(fā)生改變的是 ，最后發(fā)生改變的是 。 【答案】（1）自由擴散（1分）； C5（五碳化合物，1分）；［H］（或NADPH）和ATP（2分） （2）增加葉面積（2分）； 提高葉綠素含量（2分）； （3）較少（2分）； 較少（2分）； 凈光合速率（2分）； 葉面積（2分） 【解析】（1）二氧化碳進入細(xì)胞的方式是自由擴散；在光合作用的暗反應(yīng)過程中，二氧化碳與細(xì)胞中的C5結(jié)合生成C3，該過程叫做二氧化碳的固定；C3在ATP供能下被【H】還原成有機物或C5。（2）據(jù)表可知，弱光下柑橘的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了。所以柑橘是通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積，來吸收更多的光能。（3）平均葉面積×氣孔密度=平均每片葉的氣孔總數(shù)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：28.4cm2×100mm2/cm2×752個/mm2=2135680個，強光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為：13.6cm2×100mm2 /cm2×826個/mm2=1123360個，后者遠少于前者；要計算單位時間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率×平均葉面積的值來表示，弱光下為：28.4cm2×0.01m2/cm2×3.87molCO2?m-2?s-1≈1 molCO2?s-1；強光下為 13.6cm2×0.01m2/cm2×4.33molCO2?m-2?s-1≈0.6 molCO 2?s-1；后者也是小于前者。結(jié)果，強光下，氣孔總數(shù)少，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量少 ；對強光下生長柑橘適度遮陰，首先因光照強度減弱，凈光合速率首先發(fā)生改變；其次，為了適應(yīng)弱光環(huán)境，葉綠素的含量增加；最后，葉面積擴大。強光比弱光的氣孔總數(shù)多，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量高，據(jù)表可知，弱光下，色素吸收的光能少，凈光合作用速率下降，首先發(fā)生變化，平均葉面積是最后發(fā)生變化。 （上海卷）（五）回答下列有關(guān)光合作用的問題。（11分）新課 標(biāo)第 一 網(wǎng) 49．植物水光解過程放出的氣體是____________。將下列選項用箭頭排序，表示出光反應(yīng)過 程______________________________。 A．活化葉綠素a促使水光解，釋放出e和H+ B．光能傳遞到葉綠素a C．e經(jīng)一系列傳遞后將NADP+還原為NADPH D．類囊體膜上各種色素吸收光能 E．H+將能量傳給ADP，在酶的作用下合成ATP 【答案】氧氣 【解析】光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)會吸收光，把水光解成氧氣和還原氫，同時合成ATP. 水不僅直接參與光反應(yīng)，還是影響光合作用的主要環(huán)境因子之一。以含水80%土壤為 對照（CK），測耐旱能力較強的大麗花中度缺水（MD）時的葉片凈光合速率（Pn）、氣孔 導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）（圖16），探討環(huán)境水對植物的調(diào)控機理。 50．用單位時間 、單位葉面積通過氣孔的氣體量表示氣孔導(dǎo)度（Gs）。據(jù)圖16的Gs曲線 和Pn曲線推測，3～15天內(nèi)中度缺水生長的大麗花葉片，會持續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象有_________ （多選）。 A．蒸騰速率下降 B．蒸騰速率升高 C．光合放出02速率下降 D．光合放出02速率上升 E．干旱導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，光合作用停止 【答案】AC 【解析】在3～15天內(nèi)中度缺水生長的葉片，氣孔關(guān)閉，蒸騰速率下降。同時CO2吸收減少，使得光合作用減慢，O2的產(chǎn)生速率就會下降。 51．胞間CO2進入葉綠體內(nèi)參與卡爾文循環(huán)時，在______________（酶/光/酶和光）條件下， 被__________化合物固定后，還原生成糖。 【答案】酶 C5 【解析】CO2的固定等過程中，在多種酶的參與下，CO2與C5化合物結(jié)合形成C3，最終還原成糖。 52．據(jù)圖16，非氣孔因素主要影響Pn-MD的時間段是________，以下屬于非氣孔因素的是 ________________（多選）。 A．CO2供應(yīng)不足 B．葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體類囊體膜受損 C．還原三碳化合物的酶空間結(jié)構(gòu)改變 D．固定CO2的酶活力不足 【答案】第12—15天 B 、C、D 【解析】在第12-15天內(nèi)氣孔開放度增加，胞間二氧化碳濃度增大，此時限制光合的因素不是二氧化碳，其主要限制因素為非氣孔因素，可能是BCD. 1．．光合作用中，光能轉(zhuǎn)變成活躍化學(xué)能發(fā)生在( ) A．水的光解 B．ATP的水解 C．CO2的固定 D．三碳化合物還原 2．用含同位素O的水來澆灌植物，經(jīng)光照后，O可發(fā)現(xiàn)于( ) A．生成的葡萄糖中 B．生成的淀粉中 C．合成的蛋白質(zhì)中 D．周圍的空氣中 3．將一棵重約0.2kg的柳樹，栽培于肥沃的土壤中，兩年后連根挖出；稱其干重達11kg，增加的這10余千克，主要來源于 ( ) A．土壤中的礦質(zhì)元素 B．土壤中的水 C．大氣中的O2 D．大氣中的CO2 4． 將兩個枝條分別置于營養(yǎng)液中。其中一枝僅保留一張葉片（甲），另一枝保留兩張葉片（乙、丙），葉片置玻璃盒中密封（玻璃盒大小足以保證實驗順利進行），在甲葉和乙葉的盒中注入14CO2，丙中沒有 裝置如圖。光照一段時間后,可以檢測到放射性的葉片 A．僅在甲中 B．尖在甲和乙中 C．僅在甲和丙中 D．在甲、乙和丙中 5. 10．將單細(xì)胞綠藻置于25℃，適宜光照和充足CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時間后，突然停止 光照，發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，這是由于( ) ①光反應(yīng)停止，由于沒有[H]和ATP供應(yīng)，三碳化合物不能形成糖類等有機物，因而積累了 許多三碳化合物。②暗反應(yīng)仍進行，CO2與五碳化合物結(jié)合，繼續(xù)形成三碳化合物。③光反 應(yīng)停止，不能形成ATP。④光反應(yīng)仍進行，形成ATP A．④③② B．③②① C．④② D．③② |
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