課時訓練8光合色素與光合作用的基本過程一、選擇題1. 如圖為用分光光度計測定綠色葉片中兩類色素吸收不同波長光波的曲線圖,請判定A和B分別為何種色素()A.葉綠素、類胡蘿卜素B.類胡蘿卜素、葉綠素C.葉黃素、葉綠素aD.葉綠素a、葉綠素b答案A解析據(jù)圖分析,色素A吸收波峰為紅光和藍紫光,則色素A表示葉綠素;色素B吸收波峰只有藍紫光,則色素B代表類胡蘿卜素。2.下列關于光合作用的說法,不正確的是()A.光合作用是把光能轉(zhuǎn)化為化學能的過程B.光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水C.光合作用的場所在葉綠體基質(zhì)中D.光反應產(chǎn)生的供能物質(zhì)是ATP和NADPH答案C解析光合作用是把光能轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學能的過程,A項正確。水的光解產(chǎn)物是H+、e-及O2,B項正確。光合作用的場所是類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì),C項錯誤。光反應產(chǎn)生的供能物質(zhì)是ATP和NADPH,D項正確。3.關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是()A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的答案C解析提取葉綠體中的色素用的是95%的乙醇,因為葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中,A項正確。根是植物吸收水分和礦質(zhì)元素的主要器官,構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收,B項正確。植物進行光合作用只能吸收可見光,不能吸收紅外光和紫外光,C項錯誤。葉綠素的形成需要光,黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,D項正確。4.(2018浙江選考十校聯(lián)盟3月適應性考試)下列關于光合作用的敘述,正確的是()A.懸浮在葉綠體基質(zhì)中的所有類囊體是連成一體的B.葉綠素只能吸收藍紫光和紅光,不吸收其他光,所以呈綠色C.類胡蘿卜素和葉綠素等光合色素只存在于葉片中D.卡爾文循環(huán)中的關鍵步驟是二氧化碳與RuBP結(jié)合答案A解析類囊體是連在一起且懸浮在葉綠體基質(zhì)中的,A項正確。葉綠素主要吸收藍紫光和紅光,基本不吸收綠光,所以呈現(xiàn)綠色,B項錯誤。類胡蘿卜素和葉綠素等光合色素在葉肉細胞中含量最多,但在幼嫩的莖中也含有,C項錯誤?？栁难h(huán)中的關鍵步驟是三碳酸的還原,D項錯誤。5.如圖是新鮮菠菜葉中的光合色素紙層析的結(jié)果,下列描述中正確的是()A.能夠吸收紅光和藍紫光的色素位于色素帶B.色素帶是含鎂的有機分子C.紙層析的原理是光合色素易溶于95%的乙醇D.色素帶是僅由碳氫鏈組成的分子答案A解析葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,A項正確。色素帶是含鎂的有機分子,B項錯誤。紙層析的原理是光合色素在層析液中的溶解度不同,導致其隨層析液在濾紙上擴散速度不同;光合色素提取的原理是光合色素不溶于水易溶于乙醇等有機溶劑,C項錯誤。色素帶對應的色素分子是葉綠素,含有C、H、O、N和Mg,D項錯誤。6.下列有關葉綠體及光合作用的敘述,正確的是()A.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反應B.植物生長過程中,葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變C.與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時間縮短D.破壞葉綠體外膜后,O2不能產(chǎn)生答案A解析碳反應的完成需要有CO2、NADPH、ATP,場所是葉綠體基質(zhì),其內(nèi)有碳反應所需要的酶,A項正確。植物生長過程中,葉綠體內(nèi)各種色素的比例會發(fā)生改變,B項錯誤。與夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是溫度低,C項錯誤。氧氣產(chǎn)生的場所是類囊體薄膜不是葉綠體外膜,破壞葉綠體外膜不影響氧氣的產(chǎn)生,D項錯誤。7.某校生物興趣小組的同學進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗。下列能夠得到理想結(jié)果的實驗操作是()A.可用毛細吸管吸取少量濾液畫濾液細線B.用定性濾紙過濾研磨液,并收集濾液C.稱取5 g菠菜葉,加入95%的乙醇研磨D.將濾液細線接觸層析液液面使色素分離答案A解析畫濾液細線時,可用毛細吸管吸取少量濾液畫濾液細線,用力要均勻,速度要適中,A項正確;使用單層尼龍布過濾研磨液,而不能使用定性濾紙,因為濾紙會吸附色素,造成濾液中色素減少,B項錯誤;稱取5 g菠菜葉,應該加入95%的乙醇、二氧化硅和碳酸鈣進行研磨,C項錯誤;用層析液分離色素時不能讓層析液觸及濾液細線,防止色素溶解在層析液中,D項錯誤。8.結(jié)合下面的圖示,下列有關高等植物光合作用的敘述,錯誤的是()A.在光反應中光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATPB.圖中的“Z”代表NADPH,是氫的載體C.葉綠體基質(zhì)中存在將CO2還原為糖所需的酶D.三碳糖是碳反應的產(chǎn)物答案A解析在光反應中光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學能,A項錯誤。圖中的“Z”代表NADPH,是氫的載體,B項正確。CO2還原為糖的一系列反應稱為卡爾文循環(huán),場所是葉綠體基質(zhì),其中存在相關的酶,C項正確。三碳糖是碳反應的產(chǎn)物,D項正確。9. 如圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些過程。下列關于相關過程以及發(fā)生場所的說法,正確的是()A.圖示的反應是光反應,場所是類囊體薄膜B.H2OH+O2發(fā)生在光反應階段,場所是葉綠體基質(zhì)C.ADPATP發(fā)生在碳反應階段,場所是葉綠體基質(zhì)D.CO2的固定發(fā)生在該圖所示的膜上答案A解析圖示的反應是光反應階段,場所是葉綠體類囊體薄膜,A項正確。H2OH+O2發(fā)生在光反應階段,場所是類囊體薄膜,B項錯誤。ADPATP發(fā)生在光反應階段,場所是葉綠體類囊體薄膜,C項錯誤。二氧化碳的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,D項錯誤。10. 根據(jù)光合作用圖解,判斷下列說法不正確的是()A.過程的速率也會受溫度的影響B(tài).圖中也可以為提供能量C.圖示依次為NADPH、ATP、CO2、三碳糖D.圖中可用于植物對礦質(zhì)離子的吸收答案D解析是光反應階段,光反應階段需要酶的催化,溫度影響酶的活性,因此光反應過程的速率也會受溫度的影響,A項正確。圖中表示NADPH,也可以為碳反應階段提供能量,B項正確。圖示依次為NADPH、ATP、CO2、三碳糖,C項正確。是光反應階段,產(chǎn)生的ATP可為碳反應過程提供能量,但不能用于其他生命活動,D項錯誤。11.在適宜反應條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì),組合正確的是()A.紅光,ATP下降B.紅光,未被還原的三碳酸上升C.綠光,NADPH下降D.綠光,RuBP上升答案C解析葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光等可見光,吸收的綠光很少。將白光改為光強度相同的紅光,光反應增強,葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和NADPH增多,三碳酸的還原增加,導致未被還原的三碳酸減少,A、B兩項錯誤;將白光改為光強度相同的綠光,光反應減弱,葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,三碳酸的還原量降低,導致RuBP減少,故C項正確、D項錯誤。12.遷移率(Rf)是用紙層析法分離混合色素中各種成分的重要指標,也可用于各色素的鑒定,遷移率=色素移動距離/溶劑移動距離。下表是葉綠體中色素層析的部分結(jié)果。下列相關敘述錯誤的是()溶劑移動距離色素甲移動距離色素乙移動距離色素丙移動距離色素丁移動距離實驗組17.81.9實驗組28.21.5實驗組38.01.4平均移動距離8.07.60.8遷移率(Rf)無0.530.10A.色素甲的遷移率(Rf)是0.95B.色素丙主要吸收紅光和藍紫光C.在提取這些色素時必須用95%的乙醇D.葉片衰老過程中色素丁含量逐漸減少答案C解析色素甲的遷移率=色素甲移動距離/溶劑移動距離=7.6/8.0=0.95,A項正確。色素丙表示葉綠素a,主要吸收紅光和藍紫光,B項正確。提取這些色素時可以用95%的乙醇或丙酮等有機溶劑,C項錯誤。色素丁表示葉綠素b,葉片衰老過程中色素丁含量逐漸減少,D項正確。13.下圖所示光合作用的部分代謝過程,圖中A、B、M、N表示某種物質(zhì)。下面與之有關的分析與判斷,錯誤的是()A.圖中所示的是光合作用光反應階段B.M接受e- 和N形成NADPH,M、N代表的物質(zhì)分別是NADP+和H+。C.A表示的物質(zhì)是O2,B表示的酶最可能是ATP合成酶D.ATP、RuBP、NADPH共有的元素是C、H、O、N、P答案D解析圖示過程發(fā)生的場所在類囊體膜,為光反應階段,A項正確。分析圖示可知,M接受e- ,表明M是NADP+,N表示由類囊體腔運至類囊體外的H+,M、N兩者參與NADPH的形成,B項正確。H2O在光下光解產(chǎn)生O2(物質(zhì)A)、H+和e-,在B物質(zhì)的參與下,合成ATP,可知物質(zhì)B最可能為ATP合成酶,C項正確。ATP和NADPH的組成元素是C、H、O、N、P,RuBP的組成元素是C、H、O、P,因此,三者共有的元素為C、H、O、P,D項錯誤。二、非選擇題14.如圖為植物光合作用示意圖,圖中和表示葉綠體的結(jié)構,A、B、C、D、E表示有關物質(zhì),和表示反應過程。請回答下列問題。(1)結(jié)構上有多種光合色素,除葉綠素外,還有許多種黃色、橙色和紅色的色素,合稱為。(2)物質(zhì)E是。在反應和中能生成NADP+的是反應。(3)卡爾文循環(huán)中三碳糖以后的許多反應,大部分是為了。(4)若磷酸轉(zhuǎn)運器的活性受到抑制,則短時間內(nèi)葉綠體內(nèi)Pi的含量將,C物質(zhì)的產(chǎn)生速率將。(5)三碳酸分子還原直接利用的能量來自。答案(1)類胡蘿卜素(2)氧氣(3)再生RuBP(4)下降加快(5)ATP和NADPH解析(1)結(jié)構的名稱是類囊體,該結(jié)構上有多種光合色素,除葉綠素外,還有類胡蘿卜素。(2)物質(zhì)E是氧氣,在光的照射下,H2O光解產(chǎn)生氧氣、H+和e-, H+、e-與NADP+生成NADPH,用于碳反應中三碳酸的還原,即圖示中的反應。(3)反應生成的三碳糖少數(shù)離開卡爾文循環(huán),多數(shù)參與RuBP的再生。(4)磷酸運轉(zhuǎn)器的活性受抑制,會導致葉綠體基質(zhì)的Pi減少,也會抑制碳反應的進行,C物質(zhì)的產(chǎn)生速率將加快。(5)光反應階段產(chǎn)生的ATP和NADPH為三碳酸分子還原直接提供能量。15.(2018浙江綠色評估聯(lián)盟考試)下圖為光合產(chǎn)物在植物細胞中的利用示意圖。請回答下列問題。(1)圖中的主要組成成分是。為中發(fā)生卡爾文循環(huán)提供能量的結(jié)構是。(2)CO2首先與結(jié)合生成三碳酸,然后被還原為三碳糖。形成一分子三碳糖,需要進行次卡爾文循環(huán),需要由光反應產(chǎn)生的提供氫。(3)三碳糖在中能夠轉(zhuǎn)化為淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì),說明中有許多起催化作用的。X表示,能為植物體內(nèi)的所有細胞利用。答案(1)磷脂和蛋白質(zhì)類囊體(或基粒)(2)RuBP(或核酮糖二磷酸)3NADPH(3)酶蔗糖解析該題考查光合作用的具體過程和相關物質(zhì)含量變化,需要學生掌握:光合作用可分為光反應與碳反應兩個階段。光反應階段在類囊體薄膜上進行,為碳反應提供ATP與NADPH;碳反應在葉綠體基質(zhì)中進行,為光反應提供ADP與Pi;二氧化碳參與卡爾文循環(huán)的場所是葉綠體基質(zhì),其具體過程是:二氧化碳與五碳化合物(RuBP)固定形成三碳酸,然后被還原為三碳糖。三碳糖可以合成淀粉,也可以出葉綠體合成蔗糖;暗反應是酶促反應,必須有酶的參與,必須有光反應提供的ATP與NADPH。(1)圖中雙層膜的結(jié)構為葉綠體。是葉綠體膜,主要組成成分為磷脂和蛋白質(zhì)。光反應為碳反應提供能量,光反應的場所是類囊體(基粒)。(2)碳反應中CO2首先與RuBP(核酮糖二磷酸)結(jié)合生成三碳酸,然后被還原為三碳糖,卡爾文循環(huán)以光反應產(chǎn)生的能量固定和還原CO2,每循環(huán)一次只固定一個CO2分子,所以生成一分子的三碳糖要循環(huán)3次,碳反應需要光反應產(chǎn)生的NADPH供氫。(3)生物化學反應離不開酶的催化作用,因此三碳糖在中能夠轉(zhuǎn)化為淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì),說明中有許多起催化作用的酶。葉綠體中一部分三碳糖離開葉綠體,進入細胞溶膠,合成蔗糖,能為植物體內(nèi)的所有細胞利用。