第16讲 光合作用的原理
1. 生物学实验常采用同位素标记法进行研究,下列相关叙述正确的是( )
A.利用14N标记某氨基酸,通过测定放射性,示踪其在内质网和细胞质基质中的位置
B.通过追踪放射性14C的去路,可以探明CO2中碳元素如何转化为有机物中的碳元素
C.鲁宾和卡门用18O同时标记HO和C18O2,通过一组实验,探究光合作用氧气的来源
D.将实验用小白鼠放入含有18O2的培养箱中饲养,其呼出的二氧化碳不含C18O2
2.(2022·常州期末)绿色植物的叶肉细胞进行生命活动时,涉及多种物质和能量的转换。下列有关说法正确的是( )
A.叶肉细胞内合成ATP的场所只有叶绿体
B.驱动卡尔文循环的能量全部由ATP提供
C.NADPH在类囊体膜上合成,在类囊体腔中消耗
D.光合作用的每一阶段都需要特定的酶催化
3.(2022·扬州宝应开学考)下图表示绿色植物光合作用中的光反应,字母A、B、C表示物质。下列有关分析不正确的是( )
A.物质B既能供氢,又能供能
B.图中H+从上侧到下侧的运输方式是主动运输
C.图中产生的ATP用于细胞的各项生命活动
D.该图是类囊体膜部分结构,水的光解使类囊体内腔pH下降
4.(2022·连云港段考)中国科学家宣布将CO2合成了淀粉,该研究将CO2合成淀粉分为了四个大模块:分别是以CO2制备甲醇的一碳反应C1模块、由甲醇制备3磷酸甘油醛的三碳反应C3模块、由3磷酸甘油醛制备6磷酸葡糖的六碳反应C6模块以及由6磷酸葡糖至淀粉的n碳反应Cn模块。下列说法错误的是( )
A.人工将CO2合成淀粉的过程模拟了植物细胞光合作用中的暗反应过程
B.甲醇制备3磷酸甘油醛的三碳反应C3模块相当于暗反应中CO2的固定过程
C.由3磷酸甘油醛制备6磷酸葡糖的六碳反应C6模块相当于C3还原过程
D.植物体内由6磷酸葡糖合成淀粉的n碳反应发生在细胞质基质中
5.丙糖磷酸转运体(TPT)是存在于叶绿体膜结构上的一种重要的反向共转运体蛋白(如下图所示),能将光合作用产生的丙糖磷酸从叶绿体运到细胞质基质,同时将等量磷酸(Pi)运入叶绿体。下列有关叙述正确的是( )
A.“正其行,通其风”可以促进图示中的过程①
B.光照增强,叶绿体内膜产生的ATP增加,利于淀粉的合成
C.催化丙糖磷酸合成蔗糖的酶存在于细胞质基质和叶绿体中
D.淀粉和蔗糖的合成均需要丙糖磷酸,且二者的合成呈正相关
6.(2022·灌南高级中学)下列有关光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.光反应为暗反应提供的物质有NADPH和ATP,只有ATP能储存能量
B.若突然降低环境中的CO2浓度,则短时间内C3减少,C5含量不变
C.光照条件下,绿色植物叶肉细胞产生的CO2被利用至少穿过4层膜
D.水稻的叶肉细胞与蓝细菌细胞中,参与光合作用的色素种类相同
7.(2022·扬州中学)还原态氢([H])是还原型辅酶的简称,在生物体内很多化学反应中起递氧体的作用。下面有关[H]的说法,错误的是( )
A.无氧呼吸中有机物的分解不彻底,不产生[H]
B.有氧呼吸产物H2O中的H原子都来自[H]
C.有氧呼吸与光合作用过程中的[H]是两种不同的辅酶
D.光合作用中[H]在类囊体上生成,在叶绿体基质中被利用
8.(2022·淮安区级调研)下图表示细胞中与水分子代谢有关的生理过程。相关叙述错误的是( )
A.属于生物膜系统的结构有甲、乙、丙
B.结构甲产生的H2O中的氢来自葡萄糖和水
C.结构乙中H2O分解的部位是类囊体薄膜
D.结构丁上合成多肽链时生成的水分子数等于氨基酸数
9.(2022·如皋中学)我国科学家利用CO2人工合成淀粉获得成功。该技术分为三个阶段:阶段Ⅰ由CO2在一定的条件下生成CI(甲醇),CI经过缩合反应依次生成DHA(二羟丙酮)、DHAP(磷酸二羟丙酮)、GAP等三碳中间体;阶段Ⅱ由GAP通过缩合反应生成六碳化合物;阶段Ⅲ由六碳化合物经过生物聚合反应生成淀粉。下列说法错误的是( )
A.绿色植物叶肉细胞内类似于阶段Ⅰ的过程发生在叶绿体基质
B.叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程需光反应提供NADPH和ATP
C.叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程需要相关酶催化并提供活化能
D.研究该过程中淀粉的合成途径利用14C同位素比18O更合适
10.(多选)(2022·连云港期末)下列关于光合作用发现历程的叙述,正确的是( )
A.鲁宾和卡门的实验证明光合作用释放的氧气来自水
B.希尔实验使光合作用研究进入细胞器(叶绿体)水平
C.卡尔文用14C标记CO2,发现了C被用于合成糖类等有机物的途径
D.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵,证明了光合作用的场所是叶绿体
11.(多选)(2022·淮安区级期中)人工光合作用是模拟自然界的光合作用,利用光能分解水制造氧气或固定CO2制造有机物的过程。下图是人工光合作用模拟装置示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.自然光合作用离不开光合色素对光能的吸收和转化
B.催化剂a的表面会有O2产生
C.质子交换膜的功能与叶绿体内膜类似
D.人工光合作用的研究对于人类解决能源危机具有重要意义
12.(多选)(2022·如皋期末)科学家向小球藻培养液中通入14CO2,给予实验装置不同时间光照,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
A.本实验所进行的研究采用的是放射性同位素示踪技术
B.3-磷酸甘油酸可直接转化成氨基酸、有机酸等
C.本实验利用小球藻研究的是光合作用的光反应阶段
D.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要是3-磷酸甘油酸
13.(多选)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物,其合成过程如下图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏,该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法错误的是( )
A.参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中
B.呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程
C.细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中淀粉的合成量
D.磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生,使暗反应速率下降
14.(2022·淮安5月模拟)光照条件下,叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸,其过程如下图所示。科学家采用基因工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株,在不同条件下检测突变株与野生型水稻植株的生长情况与物质含量,实验结果如下表所示。请回答:
(1)根据不同条件下植株的生长状况差异,可以推测该突变株在________________(场所)进行的________(生理过程)效率降低。
(2)利用有机物的溶解度差异,可采用__________法可以将乙醇酸与其他有机物分离。分析物质含量与变化,推测酶A具有____________________________的功能。
(3)正常进行光合作用的水稻,突然停止光照,叶片CO2释放量先增加后降低,CO2释放量增加的原因是________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________。
(4)已知大气中CO2含量约为0.03%,参考题干信息,分析自然状态下突变株长势不如野生型的原因是______________________________________________ __________________________________________________________________________________________________。
(5)下列因素中,与光呼吸强度成正相关的因素有________。
A.O2浓度 B. CO2浓度
C. 光照强度 D.温度
E.干旱程度
(6)水稻光呼吸过程需要额外消耗能量,降低净光合效率,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的意义是_____________________________________
_______________________________________________________________
____________________________________________。
15.(2022·南通期末)研究发现,叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”,可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,请回答下列问题:
(1)图中卡尔文循环包括____________和____________;三羧酸循环进行的场所是____________,该过程还需要的反应物是________。
(2)研究表明,缺磷会抑制光合作用,一方面缺磷会影响________的形成,导致光反应速率降低,另一方面缺磷会抑制________运出叶绿体,从而导致暗反应速率降低。
(3)葡萄糖中的醛基具有还原性,能与蛋白质的氨基结合。光合产物以蔗糖的形式能较稳定地进行长距离运输,其原因是__________________________
______________________________________________________________________________________________________________________。
(4)为研究外加草酰乙酸对光合作用的影响,科研人员利用不同浓度的草酰乙酸处理离体的菠菜叶,分别测定净光合速率和呼吸速率。请完成下表:
第16讲 光合作用的原理
1.B 2.D 3.C 4.D 5.A 6.C 7.A 8.D 9.C
10.ABC 11.ABD 12.AD 13.ABC
14.(1)叶绿体基质 暗反应 (2)(纸)层析 催化乙醇酸生成乙醛酸 (3)光照停止,产生的ATP、NADPH减少,暗反应消耗的C5减少,C5与O2结合增加,产生的CO2增多 (4)突变株因酶A缺陷,乙醇酸无法转变为C3,C5生成受阻;自然状态下CO2含量较低,固定效率较低,积累有机物较少,长势不如野生型 (5)ACDE (6)消耗过剩的ATP和NADPH,减少对细胞的损害;补充部分CO2
15.(1)二氧化碳的固定 C3的还原 线粒体基质 水 (2)C3的还原 磷酸丙糖 (3)蔗糖是非还原糖,不与蛋白质结合 (4)①等量蒸馏水(草酰乙酸溶液浓度为0) ②均匀喷施对照组菠菜叶 ③黑暗
学习高中生物 关注高中生物学习帮手
联系客服