2024-2025學(xué)年新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用4光合作用與能量轉(zhuǎn)化課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8光合作用與能量轉(zhuǎn)化時(shí)間：45分鐘滿分：100分eq\a\vs4\al(一、選擇題每小題5分，共60分)1．下列有關(guān)葉綠體的說(shuō)法正確的是(B)A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B．葉綠體中的色素都分布在類(lèi)囊體薄膜上，酶分布在基質(zhì)中和類(lèi)囊體薄膜上C．葉綠體產(chǎn)生的O2除供自身利用外，還可被線粒體利用D．光會(huì)影響光合作用過(guò)程，不會(huì)影響葉綠素的合成解析：解答本題關(guān)鍵是要明確葉綠體自身不消耗O2，光會(huì)影響葉綠素的合成。本題主要考查葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能，現(xiàn)逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)內(nèi)容指向·聯(lián)系分析A葉綠體通過(guò)類(lèi)囊體堆疊形成基粒的方式增大膜面積，而線粒體是通過(guò)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴的方式增大膜面積，因此它們?cè)龃竽っ娣e的方式不同B在葉綠體中，與光合作用有關(guān)的色素分布在類(lèi)囊體薄膜上，與光合作用有關(guān)的酶分布在類(lèi)囊體薄膜上和基質(zhì)中C葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，不消耗O2，線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞器，消耗O2D光是影響葉綠素合成的主要條件，葉片若長(zhǎng)期處在無(wú)光條件下會(huì)呈黃色2.關(guān)于葉綠體色素在光合作用過(guò)程中作用的描述，錯(cuò)誤的是(B)A．葉綠體色素與ATP的合成有關(guān)B．葉綠體色素參加ATP的分解C．葉綠體色素與O2和[H]的形成有關(guān)D．葉綠體色素能汲取和傳遞光能解析：葉綠體中的色素能夠汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能；少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素a汲取光能，將光能→電能→活躍的化學(xué)能，儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，同時(shí)將水光解生成氧氣和[H]。3．光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。下列有關(guān)敘述正確的是(B)A．光反應(yīng)不須要酶，暗反應(yīng)須要酶B．光反應(yīng)消耗水，暗反應(yīng)消耗ATPC．光反應(yīng)固定CO2，暗反應(yīng)還原CO2D．光反應(yīng)儲(chǔ)存能量，暗反應(yīng)釋放能量解析：光反應(yīng)進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生[H]和ATP，暗反應(yīng)須要ATP和[H]，進(jìn)行CO2的固定和C3的還原。4．提取光合色素，進(jìn)行紙層析分別，對(duì)該試驗(yàn)中各種現(xiàn)象的說(shuō)明，正確的是(C)A．未見(jiàn)色素帶，說(shuō)明材料可能為黃化葉片B．色素始終在濾紙上，是因?yàn)樯夭蝗苡趯游鲆篊．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素bD．胡蘿卜素處于濾紙最前方，是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸罡呓馕觯翰牧蠟辄S化葉時(shí)，濾紙條上也應(yīng)有胡蘿卜素和葉黃素。色素溶于層析液后在濾紙上隨層析液擴(kuò)散，因胡蘿卜素在層析液中溶解度最高，所以，胡蘿卜素處于濾紙最前方。5．下列關(guān)于葉綠體和光合作用的描述中，正確的是(B)A．葉片反射綠光故呈綠色，因此日光中綠光透過(guò)葉綠體的比例最小B．葉綠體的類(lèi)囊體膜上含有自身光合作用所需的各種色素C．光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的D．光合作用劇烈時(shí)，暗反應(yīng)過(guò)程干脆將3個(gè)CO2分子合成一個(gè)三碳化合物解析：葉綠體中的色素基本不汲取綠光，因此葉片反射綠光故呈綠色。與光合作用有關(guān)的各種色素分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上。光照下葉綠體中的ATP主要來(lái)自光合作用的光反應(yīng)階段。在光合作用的暗反應(yīng)階段，1分子CO2分子與體內(nèi)原有的一種C5化合物結(jié)合形成2分子C3化合物。6．關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生ATP的描述，正確的是(B)A．無(wú)氧條件下，光合作用是細(xì)胞ATP的唯一來(lái)源B．有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生ATPC．線粒體和葉綠體合成ATP都依靠氧D．細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來(lái)源于線粒體和葉綠體解析：在無(wú)氧條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)可通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP。線粒體呼吸作用產(chǎn)生ATP依靠氧，葉綠體光合作用產(chǎn)生ATP依靠光。葉綠體中產(chǎn)生的ATP僅為光合作用暗反應(yīng)供應(yīng)能量，無(wú)法用于其他代謝過(guò)程。7．白天，葉綠體ATP和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是(C)A．ATP與ADP同時(shí)由類(lèi)囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)B．ATP與ADP同時(shí)由葉綠體的基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜運(yùn)動(dòng)C．ATP由類(lèi)囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反D．ADP由類(lèi)囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ATP則向相反方向運(yùn)動(dòng)解析：ATP由類(lèi)囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反。8．如下圖為高等綠色植物光合作用圖解，下列說(shuō)法正確的是(B)A．①是光合色素，主要存在于葉綠體和液泡中B．②是氧氣，可參加有氧呼吸的第三階段C．③是C3，能被氧化為(CH2O)D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成解析：能夠汲取光能的色素位于葉綠體中，液泡中的色素不能進(jìn)行光合作用。水在葉綠體的作用下被光解生成[H]和O2，O2可參加有氧呼吸的第三階段。CO2與C5結(jié)合生成C3，其生成(CH2O)的過(guò)程是被還原。④是ATP，其形成場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜。9．2,6-二氯酚靛酚是一種藍(lán)色染料，能被還原劑還原成無(wú)色，從葉綠體中分別出類(lèi)囊體，置于2,6-二氯酚靛酚溶液中，對(duì)其進(jìn)行光照，發(fā)覺(jué)溶液變成無(wú)色，并有O2釋放。此試驗(yàn)證明(C)A．光合作用在類(lèi)囊體上進(jìn)行B．光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來(lái)自CO2C．光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2D．光合作用與葉綠體基質(zhì)無(wú)關(guān)解析：該過(guò)程并不是一個(gè)完整的光合作用過(guò)程，而只進(jìn)行了光反應(yīng)，使2,6-二氯酚靛酚變?yōu)闊o(wú)色，證明白還原劑的產(chǎn)生，同時(shí)又有O2的產(chǎn)生。10．以測(cè)定的CO2汲取量與釋放量為指標(biāo)，探討溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如下圖所示。下列分析正確的是(A)A．光照相同時(shí)間，35℃時(shí)間合作用制造的有機(jī)物的量與30B．光照相同時(shí)間，在20℃C．溫度高于25℃D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等解析：A項(xiàng)正確：光下CO2的消耗量應(yīng)為CO2汲取量與CO2釋放量之和，35℃時(shí)消耗量為3.00＋3.50＝6.50(mg/h)，30℃時(shí)為3.50＋3.00＝6.50(mg/h)。B項(xiàng)錯(cuò)誤：圖中可見(jiàn)光下25℃時(shí)CO2汲取量最大，故25℃時(shí)植物積累的有機(jī)物的量最多。C項(xiàng)錯(cuò)誤：25℃時(shí)，光合作用中CO211．下圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的試驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，以下相關(guān)比較不正確的是(C)A．Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B．④中小球藻的質(zhì)量大于①中小球藻的質(zhì)量C．②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量D．試管①的質(zhì)量大于試管②的質(zhì)量解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3；④中小球藻中含有的有機(jī)物是(CHeq\o\al(18,2)O)，而①中小球藻含有的有機(jī)物是(CH2O)，故④中小球藻質(zhì)量大于①；④和②中的水都為Heq\o\al(18,2)O，且含量相同，因此質(zhì)量相等；在試管①和②原有質(zhì)量相等的狀況下，②中釋放出的是18O2，而①中釋放出的是O2，故剩余重量①大于②。故選C。12．下圖為水稻簇新綠葉中四種光合色素在濾紙上分別的狀況，以下說(shuō)法正確的是(B)A．在分別色素時(shí)，加入碳酸鈣的目的是防止濾液揮發(fā)B．在收獲季節(jié)，水稻葉片中色素含量是(甲＋乙)<(丙＋丁)C．四種色素都能溶解在層析液中，乙色素的溶解度最大D．四種色素中，丙和丁主要汲取紅光解析：依柱狀圖中擴(kuò)散距離可推知，甲為葉綠素b，乙為葉綠素a，丙為葉黃素，丁為胡蘿卜素。在提取色素時(shí)，加入碳酸鈣是為了防止研磨過(guò)程中葉綠素遭到破壞；在水稻的收獲季節(jié)，葉綠素(甲＋乙)的含量小于類(lèi)胡蘿卜素(丙＋丁)；丁色素在層析液中的溶解度最大，故擴(kuò)散得最遠(yuǎn)。葉綠素(甲＋乙)主要汲取紅光和藍(lán)紫光，類(lèi)胡蘿卜素(丙＋丁)主要汲取藍(lán)紫光。eq\a\vs4\al(二、非選擇題共40分)13．(12分)在高等植物細(xì)胞中，線粒體和葉綠體是能量轉(zhuǎn)換的重要細(xì)胞器。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)葉綠體中合成ATP的能量來(lái)源是光能，合成的ATP用于C3的還原，釋放的氧氣的來(lái)源是水的分解，CO2除來(lái)自大氣外還來(lái)源于呼吸作用。(2)線粒體中合成ATP的能量來(lái)源是有機(jī)物的分解，合成的ATP用于生命活動(dòng)，汲取的氧氣除來(lái)自大氣外還來(lái)源于光合作用。(3)將提取的完整線粒體和葉綠體懸浮液，分別加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的兩支大小相同的試管中，賜予足夠光照，都會(huì)產(chǎn)生氣泡。請(qǐng)問(wèn)這兩種氣泡成分是否一樣？請(qǐng)說(shuō)明緣由。不一樣。丙酮酸在線粒體中進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生了CO2，而葉綠體利用HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2。(4)假如將上述兩支試管移入黑暗的環(huán)境中，保持溫度不變，兩支試管產(chǎn)生氣泡的量分別有什么改變？為什么？前者基本不變，后者漸漸削減直至停止。因?yàn)楣馐枪夂献饔玫谋匦钘l件，而在溫度恒定時(shí)，呼吸作用基本穩(wěn)定。解析：(1)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，在光反應(yīng)中色素能利用光能，在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上合成儲(chǔ)存活躍化學(xué)能的ATP，同時(shí)將水分解生成[H]和氧氣，生成的ATP和[H]用于暗反應(yīng)中C3的還原，光合作用的原料CO2除來(lái)自大氣外，還來(lái)源于自身細(xì)胞呼吸作用釋放的CO2。(2)線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。有機(jī)物分說(shuō)明放能量，將一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中，用于生物體生命活動(dòng)，所需的氧氣除來(lái)自大氣外，還來(lái)源于植物光合作用產(chǎn)生的氧氣。(3)將提取的完整線粒體和葉綠體懸浮液，分別加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的兩支大小相同的試管中，賜予足夠光照，都會(huì)產(chǎn)生氣泡。其中前者是丙酮酸在線粒體中進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生的CO2，后者是葉綠體利用HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的O2。(4)將上述兩支試管移入黑暗的環(huán)境中，保持溫度不變，前者因溫度恒定時(shí)，呼吸作用基本穩(wěn)定。后者因無(wú)光，光合作用漸漸減弱，直到停止。14．(12分)某植物凈光合速率的改變趨勢(shì)如圖所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為0。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B和C表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用汲取的CO2量。(4)據(jù)圖可推想，在溫室中，若要實(shí)行提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響，并實(shí)行相應(yīng)措施。解析：(1)由圖可知，當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B和C都表示凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。(2)對(duì)比A、B、C3條曲線可知，當(dāng)CO2濃度大于c時(shí)，限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素為光強(qiáng)。(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物凈光合速率都小于0，說(shuō)明該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用汲取的CO2量。(4)由圖可以看出光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的光合作用，所以在溫室栽培植物時(shí)，可通過(guò)限制光強(qiáng)和CO2濃度等措施來(lái)提高產(chǎn)量。15．(16分)探討者用儀器檢測(cè)擬南芥葉片在光—暗轉(zhuǎn)換條件下CO2汲取量的改變，每2s記錄一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。(1)在起先檢測(cè)后的200s內(nèi)，擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解水，同化CO2。而在試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，葉片可通過(guò)細(xì)胞呼吸將貯存在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能和熱能。(2)圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下CO2汲取量在0.2～0.6μmol·m－2·s－1范圍內(nèi)，在300s時(shí)CO2釋放量達(dá)到2.2μmol·m－2·s－1。由此得出，葉片的總(真正)光合速率大約是2.4～2.8μmolCO2·m－2·s－1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位)(3)從圖中還可看出，在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100s以后，葉片的CO2釋放漸漸削減，并達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平，這提示在光下葉片可能存在一個(gè)與在黑暗中不同的呼吸過(guò)程。(4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來(lái)自于葉綠體中的五碳化合物，可利用14C同位素示蹤解析：(1)有光條件下，葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用。光合作用過(guò)程分解H2O，同化CO2。呼吸作用過(guò)程則將