(2024·湖州高一期末)如图为叶绿体局部结构模式图,下列叙述正确的是( )

解析:
光学显微镜下能观察到叶绿体呈球形或椭球形,不能观察到结构①类囊体膜,A错误;结构①类囊体膜是光反应的场所,其中光能可以转变为ATP和NADPH中活跃的化学能,叶绿体基质(结构②)中进行的碳反应能将ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能,B错误;在结构②(叶绿体基质)中C5与CO2合成为三碳酸,称为CO2的固定,C正确;在结构②中三碳糖转化为淀粉、蛋白质、脂质,在叶绿体外即细胞溶胶中三碳糖转变为蔗糖供植物体所有细胞利用,D错误。
下列生理过程不属于卡尔文循环的是( )
解析:
卡尔文循环是指光合作用中二氧化碳还原为糖的一系列反应,卡尔文循环包括CO2的固定、三碳酸的还原和五碳糖的再生,A、B、C不符合题意;糖酵解是指葡萄糖被分解成为丙酮酸的过程,不属于卡尔文循环,D符合题意。
(2024·嘉兴海宁高中高一月考)光合作用实现了生态系统中有机物的生产,下列对光合作用生产有机物过程的叙述,错误的是( )
解析:
光反应包括水的裂解和ATP的形成,产物有O2、NADPH、ATP,发生在叶绿体的类囊体膜上,其中水裂解的产物是O2、H+和e-,A错误。
(2024·浙江普陀中学高一期中)下列关于叶绿体结构与功能的叙述,错误的是( )
(2024·宁波镇海中学高一期中)从菠菜叶肉细胞中分离叶绿体,制成叶绿体悬液。在没有CO2的情况下,向反应体系中供给ADP、Pi和NADP+,发现光照条件下有O2产生。下列说法错误的是( )
解析:
光合色素是一类脂溶性物质,可以利用脂溶剂(如95%的酒精)将它们从叶绿体中提取出来,而色素的分离可以采用纸层析法(原理是色素在层析液中的溶解度不同),B错误。
(2024·宁波余姚中学高一期中)碳的同位素14C被发现后,卡尔文利用14CO2寻找光合作用中碳的转变路径,于20世纪中期完全阐明了光合作用中碳的转变路径,即卡尔文循环。下列说法正确的是( )
解析:
ATP是卡尔文循环的反应物之一,B错误;温度影响酶的活性,则温度改变会影响卡尔文循环和光反应,C错误;1轮卡尔文循环只能固定1个CO2分子,因此植物合成1个蔗糖(C12H22O11)要进行12轮卡尔文循环,D错误。
如图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布,下列有关叙述正确的是( )

解析:
该膜上发生水的光解,为类囊体膜,A错误;该膜上含有光合作用所需的各种色素,是光反应发生的场所,B正确;该膜上产生的ATP用于三碳酸的还原,C错误;需氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,D错误。
棉花是重要的经济作物,其叶片光合作用过程如图所示,a~g代表物质。下列叙述错误的是( )

解析:
b和d为光反应的产物ATP和NADPH,在光下形成,可为碳反应三碳糖的形成提供能量,A正确;g为CO2,若减少g的供应,短时间内CO2与e(五碳糖)固定形成f的速率减小(e的消耗速率减小),但光反应速率不变,因此三碳酸的还原速率不变,即e的生成速率不变,故短时间内e的含量将增加,B错误;f是CO2与五碳糖固定形成的三碳酸,R酶催化CO2的固定过程,C正确;去除棉铃会导致蔗糖外运减少,三碳糖转化形成淀粉增加,淀粉在细胞内积累会抑制光合速率,因此去除棉铃可能会导致叶片光合速率下降,D正确。
如图为光合作用部分过程,磷酸丙糖是光合作用碳反应的产物,它可在叶绿体内转化为淀粉。已知焦磷酸化酶可催化淀粉的合成,该酶活性受叶绿体内C3的调节。叶绿体在白天会形成淀粉粒,黑暗夜间淀粉粒消失。据图推测错误的是( )

解析:
CO2与C5生成C3,每固定1分子CO2,将生成2分子C3,A正确;若突然增强光照,短时间内光反应产生的NADPH和ATP增加,还原C3生成的C5增加,由于消耗C5生成C3的速率基本不变,故C5含量增加,B正确;由图可知,黑暗条件下淀粉转化为葡萄糖和麦芽糖,因此饥饿处理(黑暗处理)会促进淀粉转化为麦芽糖和葡萄糖,C正确;已知焦磷酸化酶催化淀粉的合成,叶绿体在白天会形成淀粉粒,白天会进行光合作用生成C3,夜间淀粉粒消失,因此C3对焦磷酸化酶有活化作用,D错误。
(2024·宁波镇海中学高一期中)在弱光条件下培养的水稻幼苗,适当增加光强度后,叶片光合速率上升,原因是( )
解析:
植物光合作用包括光反应和碳反应两个阶段,光反应的产物为氧气、ATP和NADPH,碳反应包括二氧化碳的固定和三碳酸(C3)的还原两个过程,其中三碳酸(C3)的还原需要消耗光反应的产物ATP和NADPH,在弱光条件下培养的水稻幼苗,适当增加光强度后,光反应速率升高,生成的ATP和NADPH含量增多,碳反应的速率也随之升高,导致叶片光合速率上升,D正确。
(2024·浙南名校高一联考)植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是( )

解析:
a、b两点的CO2浓度相同,光强度a点大于b点,a点光反应强度大于b点,因此NADPH的合成速率大于b点,A正确;b点和c点的光强度相同,光反应强度相同,但c点光合速率大于b点,说明CO2浓度大于大气中的CO2浓度,故c点碳反应强度大于b点,五碳糖的含量大于b点,B正确;图中纵轴表示的是真正光合速率,即总光合速率,光补偿点是指植物光合速率和呼吸速率相等时的光强度,由于呼吸速率或净光合速率为0的点未知,故无法判断图中植物在CO2浓度为X时具有更高的光补偿点,C错误;ab段光合速率随光强度的增加而增加,说明ab段光合作用的主要限制因素是光强度,D正确。
(2024·衢州高一期末)光合速率受到多种环境因素的影响。为研究车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系,某科研小组进行研究实验,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )

解析:
当CO2浓度一定时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小,A正确;当CO2浓度为200 μL·L-1时,最适温度为25 ℃左右;当CO2浓度为370 μL·L-1时,最适温度为30 ℃左右;当CO2浓度为1 000 μL·L-1时,最适温度接近38 ℃,可以表明在一定范围内,CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高, B正确;本实验的自变量为叶片温度和CO2浓度,图中限制M点的环境因素是温度,C错误;图中N点与M点相比,温度有所升高,酶的活性升高,光合速率增大,故相同时间内叶肉细胞中三碳酸和五碳糖的生成量都多,D正确。
(2024·嘉兴高一期末)小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2含量的变化而变化(如图)。下列相关叙述错误的是( )

解析:
由图可知,小麦的CO2固定量与外界CO2浓度在一定范围内呈正相关,A正确;CO2浓度在100 mg·L-1时,小麦几乎不固定CO2,小麦很难正常生长,B正确;在低CO2浓度下,玉米比小麦更能有效地利用CO2,C正确;CO2浓度大于360 mg·L-1后,玉米仍然固定CO2,但固定CO2的量不再增加,D错误。
光照增强,光合作用增强,但在光照最强的夏季中午,光合作用反而下降。主要原因是 ( )
解析:
夏季中午太阳光强,温度较高,植物为减少蒸腾作用水分的散失,关闭气孔,导致二氧化碳吸收量减少,进而导致固定的二氧化碳量减少,光合速率下降,C符合题意。
(2023·丽水高一期末)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田光能利用率。现有四种作物,在正常条件下能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的最小光强度)如表,从提高光能利用率的角度考虑,最适合间作的两种作物是( )

解析:
分析表格数据可知,从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是A和C,选择这两种作物的理由:作物A光饱和点高且长得高,可以利用上层光照进行光合作用,而作物C的株高最低,且光饱和点最低。两者间作可以充分利用光能,提高光能利用率,A符合题意。
(2023·绍兴高一期末)在温室内栽种农作物,下列不能提高作物产量的措施是( )
(2024·浙江9+1联盟高一期中)如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度的升高而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。

(1)图中A、B、C、D四种物质分别是________、____________、________、________,物质B合成的直接能量来源是________,可以判断类囊体腔内的pH______________(填“高于”或“低于”)类囊体腔外的pH。
(2)叶绿素a分布于叶绿体的________,它的功能是________________。
(3)若物质C浓度骤降,则一段时间后五碳糖的含量将________(填“降低”“升高”或“不变”)。
(4)光照过强会引起类囊体腔内H+的浓度______(填“降低”“升高”或“不变”),激活PSBS从而避免强光对植物细胞造成的损伤,但长时间的强光会导致碳反应产物减少,原因是________________________________________________________________________。
答案: (1)O2 ATP CO2 NADP+ H+的浓度差(或H+的电势能) 低于 (2)类囊体膜 吸收并转化光能 (3)降低 (4)升高 激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,导致NADPH的合成量下降,三碳酸的还原减少,影响了碳反应产物的合成
解析:
(1)叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为O2和H+,故A为O2,由B可转化成ADP可知,B是ATP,其能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成,可以判断类囊体腔内的pH低于类囊体腔外的pH,D和H+可形成NADPH,因此D是NADP+,C和五碳糖反应生成三碳酸,C为CO2。(2)叶绿素a分布于叶绿体的类囊体膜上,它的功能是吸收并转化光能,主要吸收红光和蓝紫光。
蔗糖和淀粉是植物最为普遍的光合终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,如图是其光合产物的形成及运输示意图,图中①②表示相关过程。图中的磷酸转运体能将磷酸丙糖不断运到叶绿体外,同时将无机磷酸Pi等量运回叶绿体。回答下列问题:

(1)图中过程②的进行需要光反应为其提供____________,离开卡尔文循环的磷酸丙糖____________(填“大部分”或“小部分”)运至叶绿体外并转变成蔗糖。
(2)据图分析,如果需要用叶片干重变化反映表观光合速率,需要选取____________(填“离体”或“不离体”)叶片。为马铃薯植株的叶片提供H218O,后来在块茎的淀粉中检测到18O,请分析原因:__________________________________________________________________。
(3)若摘除马铃薯的一部分块茎,则会导致其下侧叶片的光合速率____________,叶肉细胞液泡中的蔗糖含量________(填“上升”“基本不变”或“下降”)。
(4)当细胞溶胶中Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出_____________(填“增多”或“减少”),在农业生产上可以采取____________措施增加蔗糖的合成,从而增加马铃薯的产量。
答案: (1)ATP和NADPH 大部分 (2)离体 H218O通过需氧呼吸形成C18O2,C18O2中的18O再通过光合作用进入淀粉 (3)下降 上升 (4)减少 施加磷肥
(2022·浙江1月选考,27)不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下,用不同单色光处理(30 s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。回答下列问题:


(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能,可用于碳反应中____________的还原。
(2)据图1分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是________________________________________________________________________。
气孔主要由保卫细胞构成,保卫细胞吸收水分,气孔开放,反之关闭。由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被________光逆转。由图1、图2可知,蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、Cl-的吸收等,最终导致保卫细胞________________________,细胞吸水,气孔开放。
(3)生产上选用____________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境,用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或______________、合理的光照次序照射,利于次生代谢产物的合成。
答案: (1)层析 三碳酸 (2)光合速率大,消耗的CO2多 蓝 溶质浓度升高 (3)不同颜色 光强度 光照时间