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高中生物学沪科版2019必修一同步练习4.4 光能的捕获、转换和储存
一、单选题
1．（2022高一下·浙江期中）下列关于叶绿体内光合色素的叙述，正确的是（ ）
A．光合色素是一类水溶性物质
B．光合色素中含量最多的色素是叶绿素b
C．光合色素吸收的光能可转化为ATP中的化学能
D．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例不变
2．（2022高一下·江门期中）下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在无水乙醇中
B．叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上
C．类胡萝卜素主要吸收红光进行光合作用
D．叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度不同
3．（2022·浙江模拟）下列关于“光合色素的提取与分离”活动的叙述，正确的是（ ）
A．提取色素时，研磨应充分、细致而缓慢，力求提取更多色素
B．将研磨液倒入小玻璃漏斗时，应在漏斗基部放一块单层纱布
C．若收集的滤液呈淡绿色，原因可能是未加碳酸钙、使用放置数天的菠菜叶
D．色素分离后，滤纸条最上方是胡萝卜素，说明其在层析液中的溶解度最小
4．（2022高一下·三明期中）“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，在滤纸条上随层析液扩散最慢的色素是（ ）
A．叶黄素 B．叶绿素a C．胡萝卜素 D．叶绿素b
5．（2022高一下·三明期中）若保持其他条件不变，光照由强变弱，则短时间内C5的含量（ ）
A．增多 B．减少 C．不变 D．无法判断
6．（2022高一下·三明期中）如图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放速率。该植物在2000 lx光照强度下，每小时光合作用产生的氧气量（mol）是（ ）
A．12 B．17 C．11 D．23
7．（2022·惠州模拟）科研人员将某绿色植物置于密闭透明装置内，根据O2传感器获得一天（24小时）的数据，并绘制曲线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．C点对应的时刻的光照强度为光饱和点
B．B、C两点分别表示该植物一天干重最低与最高的点
C．B点对应的时刻，植株肯定不进行光合作用
D．装置内CO2的相对含量A时刻高于D时刻
8．（2022·广东模拟）下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A．在梨汁中加入斐林试剂，充分摇匀后，液体即变为砖红色
B．观察洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离实验过程中，原生质层的紫色逐渐加深
C．H2O2溶液充足的情况下，提高过氧化氢酶浓度能提高酶的活性，释放更多O2
D．用纸层析法分离绿叶中的色素，最下端的色素带是叶绿素b，呈黄绿色
9．（2022高二下·吉林月考）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和适当增施有机肥能提高农作物的产量
10．（2022高一下·嫩江月考）下列有关生物实验一一对应正确的是（ ）
选项 试验 材料 试剂 实验现象
A 还原糖的鉴定 西瓜汁 斐林试剂 砖红色沉淀
B 色素的分离 菠菜绿叶的提取液 层析液 色素带从上到下颜色：黄色、橙黄色、蓝绿色、黄绿色
C 探究温度对酶活性的影响 蔗糖和蔗糖酶 稀碘液 蓝色消失
D 探究细胞的吸水和失水 新鲜的紫色洋葱鳞片叶 0.3g/mL的蔗糖溶液 质壁分离
A．A B．B
C．C D．D
11．（2022高一下·丽水月考）叶绿体是进行光合作用的细胞器，下列关于叶绿体的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体可作为观察胞质环流的参照物
B．叶绿体基质中含有合成淀粉的酶
C．外膜被破坏后的叶绿体仍可以产生氧气
D．光合色素提取液能进行光反应但不能进行碳反应
12．（2022高一下·凤阳月考）在温室中栽培农作物时，为提高农作物产量，在长时间遇到大雾笼罩的天气时，应采取的措施是（ ）
A．盖上黑色塑料薄膜 B．适当降低温室温度
C．适当提高温室温度 D．充入大量O2
13．（2022高一下·凤阳月考）叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（ ）
A．叶绿体中色素都分布在囊状结构薄膜上
B．叶绿体中色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用酶只分布在外膜、内膜和基粒上
14．（2022高一下·凤阳月考）如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是（ ）
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的氧气可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，则短时间内C3的含量将会增加
15．（2022高一下·长春月考）下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化（注：不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同）。下列叙述正确的是（ ）
A．若f点以后继续提高光照强度，光合作用强度将一直不变
B．若a代表O2吸收量，d点时，该植物的叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C．c点时，叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
D．若a代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，e点可能向右下方移动
二、实验探究题
16．（2021高一上·双鸭山期末）如图是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：
（1）提取绿叶中的色素常用的提取溶剂是 （具体名称），并在提取过程中加入少量的二氧化硅和碳酸钙，其中加入二氧化硅的目的是 ，加入碳酸钙的目的是 。
（2）利用毛细吸管在滤纸条上画滤液细线时， （填“需要”或“不需要”）重复几次。
（3）图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有 （尼龙布、纱布、滤纸）。
（4）如图是提取绿叶中的光合色素后在滤纸条上分离后的条带，请根据有关知识回答下列问题：
①图表示色素在滤纸条上的分离结果，其中标号 代表的色素在层析液中的溶解度最小。 色素带③④主要吸收 光。
②滤纸上的色带从下到上分别是什么色素： 、 、 、
三、综合题
17．（2022高一下·三明期中）如图是光合作用过程的图解。请据图回答：
（1）图中I表示光合作用过程的 反应阶段，反应场所是在 。
（2）图中①代表的物质是 ，②代表的物质是 ，③代表的物质是 。
（3）图中B过程表示 。
（4）夏季晴朗的白天12时左右，由于叶片气孔关闭，图中 （I/Ⅱ）过程首先受到影响，光合作用强度 （增强/减弱）。
18．（2022·台州模拟）下图为某植物光合作用部分过程示意图，A-D表示物质，甲、乙表示部位。下表为高温胁迫对该植物光能转化效率、气孔导度以及胞间CO2浓度的影响。回答下列问题。
温度 光能转化效率 气孔导度 胞间CO2浓度
常温 0.8230 0.38 284.45
高温 0.6229 0.25 314.25
（1）物质A表示 。部位甲为类囊体膜的 （选填“内侧”或“外侧”）。该植物的放氧速率要比图中O2的产生速率 ，理由是 。
（2）高温胁迫会造成自由基等氧化物积累，破坏了酶的结构和类囊体膜上的 ，甚至破坏磷脂分子使类囊体解体，降低了光能转化效率，从而减少了为碳反应提供的 。据表分析，该植物在高温胁迫下光合速率降低的主要原因是 （选填“气孔限制”或“非气孔限制”），判断理由是 。
19．（2022·全国甲卷）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是 （答出3点即可）。
（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是 （答出1点即可）。
（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】A、光合色素是一类脂溶性物质，可以利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来，A错误；
B、光合色素中含量最多的色素是叶绿素a，B错误；
C、光反应中，光合色素吸收的光能可转化为ATP中的化学能，C正确；
D、植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是改变的，如叶片衰老后，叶绿素的含量降低，类胡萝卜素的含量升高，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、绿叶中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。
3、色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
2．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，A正确；
B、叶绿体中色素参与光反应，分布在类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光进行光合作用，C错误；
D、叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，所以用层析法来分离四种色素，D正确。
故答案为：C。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
3．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：A、提取色素时，应快速研磨，以免叶绿素见光被破坏，A不符合题意；
B、提取光合色素时需要用尼龙布来过滤研磨液，B不符合题意；
C、若收集的滤液呈淡绿色，原因可能是未加碳酸钙、使用放置数天的菠菜叶，叶绿素含量较少，C符合题意；
D、四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】光合色素的提取与分离，用到研磨法和纸层析法，选材需要新鲜的绿色植物叶片，研磨时要加入碳酸钙保护色素，二氧化硅使研磨更充分，无水乙醇溶出色素。纸层析法要注意层析液不能没过滤液线，滤液线要画得细、直、匀。
绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇来提取色素；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离。
4．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】叶绿体中色素分离的实验结果：
所以“绿叶中色素的提取和分离”实验中，溶解度最高，在滤纸条上扩散速度最快的是橙黄色的胡萝卜素；溶解度最低，在滤纸条上扩散速度最慢的是黄绿色的叶绿素b。
故答案为：D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
5．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】光照强度减弱，光反应减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，C3还原减少，则C3剩余量增加，C5减少，B正确。
故答案为：B。
【分析】中断 CO2 气体的供应，二氧化碳的固定这个反应变弱，生成物C3化合物量减少，短时间内光照不变，产生的ATP和[H]不变，C3还原速率不变，C3含量减少；二氧化碳固定过程C5化合物消耗减少，短时间内光照不变，产生的ATP和[H]不变，C3还原产生的C5不变，剩余的C5化合物相对增多。
6．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】由图可知，当光照强度为0时，每小时氧气释放量是6 mL，即每小时细胞呼吸消耗的氧气量为6mL，当光照强度为2000lx时，每小时氧气释放量是17mL，则光合作用每小时产生的氧气为23 mL，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
7．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、C点的光合速率=呼吸速率，此时不是光饱和点，A错误；
B、据图可知，B点之前密闭装置内氧气的含量降低，证明此前植物的呼吸速率＞光合速率，B点干重最低；B-C段密闭容器中氧气含量增加，证明该时间内呼吸速率＜光合速率，植物干重一直在积累，C点时干重最多，B正确；
C、B点之前植物的呼吸速率＞光合速率，B点之后植物的光合速率＞呼吸速率，则B点时植物的光合速率=呼吸速率，即植物也进行光合作用，C错误；
D、据图可知，A点O2含量高于D点，说明AD阶段呼吸作用强于光合作用，因此CO2增加，则装置内CO2的相对含量A时刻低于D时刻，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
8．【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、在梨汁中加入斐林试剂，充分摇匀后，50-65℃水浴加热才能变为砖红色，A错误；
B、观察质壁分离及复原实验用的是洋葱鳞片叶外表皮细胞，内表皮细胞的液泡是无色透明的，B错误；
C、H2O2溶液充足的情况下，提高过氧化氢酶浓度不能提高酶的活性，影响酶活性的因素有温度和pH等，C错误；
D、用纸层析法分离绿叶中的色素，最下端的色素带是叶绿素b，呈黄绿色，D正确。
故答案为：D。
【分析】①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋ 斐林试剂→ 砖红色沉淀，需要在水浴加热的情况下才有颜色变化。
②观察质壁分离及复原实验用的是洋葱鳞片叶外表皮细胞，因为紫色圆葱外表皮细胞液泡有颜色，更便于观察。
③影响酶活性的因素主要有pH和温度。
④ 色素分离结果：滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素 、叶黄素 、叶绿素a和 叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
9．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，提高农作物的产量，D正确；
故答案为：A。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
10．【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、还原糖鉴定实验中，不能用西瓜汁作为实验材料，因为西瓜汁有颜色，会掩盖实验现象，A错误；
B、色素带从上往下是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，B错误；
C、 探究温度对酶活性的影响利用的是淀粉和淀粉酶，C错误；
D、细胞失水和吸水的实验，用0.3g/mL的蔗糖溶液作为实验试剂，选取紫色洋葱外表皮作为实验材料，D正确；
故答案为：D
【分析】 （1）还原糖的鉴定
原理：还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+斐林试剂砖红色沉淀。
苹果、梨匀浆可用作还原糖待检样品。
西瓜不能作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈红色，会掩盖实验现象；
甘蔗不能作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖是非还原糖 。
（2）色素分离结果：滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素（橙黄色） 、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（绿色） 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
（3） 探究温度对酶活性的影响：一般用淀粉为材料来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用 碘液，不能用斐林试剂，因为该试剂需要水浴加热 ，而该实验需要严格控制温度 。
（4） 探究细胞的吸水和失水的实验中，新鲜紫色洋葱鳞茎外表皮是进行此项实验的较理想材料。它既容易被剥离而制成临时装片，又很容易在显微镜下观察。试剂的选择：一般选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度，试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快，过高时细胞因过度失水而死亡。在0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离和复原的速度较慢，便于观察变化过程，且短时间内对细胞的伤害较小。
11．【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；线粒体的结构和功能；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、叶绿体存在于细胞质中，而且呈现为绿色，可以作为参照物来观察细胞质流动，A正确；
B、光合作用合成有机的部位是叶绿体基质，因此叶绿体基质含有相关的酶，B正确；
C、光合作用的光反应是在内膜的类囊体薄膜上，与外膜无关，C正确；
D、只能色素提取液也不能进行光反应，光反应还需要其他的条件，D错误；
故答案为：D
【分析】（1）捕获光能的色素
绿叶中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，其中叶绿素含量最多(约占3/4)。
叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素 。
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 。叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收可见光进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。
（2）光合作用第一阶段是是光反应阶段，在绿体类囊体薄膜上进行； 2H2O
4[H]＋O2
阶段Ⅱ是暗反应阶段，在叶绿体基质中进行， CO2固定：CO2＋C52C3；C3的还原：2C3(CH2O)＋C5
12．【答案】B
【知识点】光合作用原理的应用
【解析】【解答】大雾天气由于光照弱，农作物的光合作用弱，作物产生的有机物较少，而适当降低温度，作物的呼吸作用减弱，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，从而提高作物产量，B正确。
故答案为：B。
【分析】影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
13．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】类囊体是光反应的场所，叶绿体中的色素与光反应有关，都分布在类囊体结构的膜上，A正确，B错误；
光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应的场所是类囊体膜，暗反应的场所是叶绿体基质，因此与光反应有关的酶分布在类囊体膜上，与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中，CD错误．
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
14．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、结构A类囊体膜中的光反应能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能，A正确；
B、图中甲表示（CH2O），根据暗反应过程可知，暗反应中供给14CO2放射性出现的顺序为CO2→C3→甲（CH2O），B正确；
C、类囊体薄膜上释放的氧气可以进入线粒体参与呼吸作用，C正确；
D、如果突然停止CO2的供应，将导致暗反应中CO2的固定减弱，导致C3含量减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
15．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图中e点表示光饱和点，故F点以后提高光照强度，光合作用强度将不再增加，但是当光照太强时会引起气孔关闭，导致光合作用减弱，A错误；
B、若a代表O2吸收量，d点表示光补偿点，即此时植物的光合作用产生的氧气量与细胞呼吸消耗的氧气量相等，植物只有叶肉细胞等可以进行光合作用，而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸，因此d点叶肉细胞吸收的氧气少于释放的氧气，B错误；
C、c点时，光照强度为0，此时植物只能进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，C错误；
D、若a代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，光饱和点(e点）增大，向右下移动，D正确。
故答案为：D。
【分析】 分析题图：曲线图反映是光照强度对植物的光合速率的影响，纵坐标表示气体的释放率，可为净光合速率，用O2吸收量或CO2释放量来表示。d点时的净光合速率为零，此时真光合速率=呼吸速率；c点时的光照强度为零，纵坐标对应的数值表示呼吸速率；e点时已经达到光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度）。
16．【答案】（1）无水乙醇；使研磨更加充分；防止研磨过程中色素被破坏
（2）需要
（3）尼龙布
（4）④；蓝紫光和红光；叶绿素b；叶绿素a；叶黄素；胡萝卜素
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】（1）绿叶中的色素能溶解于有机溶剂，故可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在提取过程中，需加入少量的二氧化硅和碳酸钙，其中加入二氧化硅的目的是使研磨更加充分，加入碳酸钙的目的是防止研磨过程中色素被破坏。
（2）利用毛细吸管在滤纸条上画滤液细线时，需要重复几次，目的是增加色素的含量，以保证有足够的色素使分离的效果更好。
（3）过滤研磨液时，漏斗底部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上，一般用一层尼龙布过滤。
（4）①各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快，溶解度小，扩散速度慢，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。④叶绿素b代表的色素在层析液中的溶解度最小，扩散速度最慢。 色素带③④分别为叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光。
②滤纸上的色带从下到上分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。
2、绿叶中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
3、色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
4、溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
17．【答案】（1）光；叶绿体的类囊体薄膜
（2）O2；还原氢或NADPH；ATP
（3）C3的还原
（4）Ⅱ；减弱
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知，I表示光反应阶段，反应场所是叶绿体的类囊体薄膜。
(2)根据以上分析已知，①②是水的光解的产物，图中①是氧气，②是还原氢（或NADPH），③是ADP和Pi合成的ATP。
(3)由图可知，B过程C3被还原成了有机物和C5，故B表示C3还原的过程。
(4)夏季晴朗的白天12时左右，由于蒸腾作用，叶片气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，因为二氧化碳参与暗反应中的二氧化碳固定，则首先受到影响的图中的II暗反应过程，暗反应强度减弱，光合作用强度随之减弱。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
18．【答案】（1）NADP+；内侧；小；植物的放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率（答出“细胞呼吸消耗氧气”的意思即可）
（2）光合色素；ATP和NADPH；非气孔限制；高温胁迫下的胞间CO2浓度比常温下大
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)物质A表示NADP+，B表示NADPH；水光解在类囊体膜的内侧，氧气释放到类囊体腔中；植物的放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此该植物的放氧速率要比图中O2的产生速率小。
(2)类囊体膜上存在与光合作用有关的酶和色素，会受高温影响；光反应可以为碳反应提供ATP和NADPH；高温下气孔导度下降（0.38→0.25），但是胞间CO2浓度却增大（284.45→314.25），因此光合速率降低并非气孔下降所致，为非气孔限制因素。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
19．【答案】（1）O2、[H]和ATP
（2）自身呼吸消耗或建造植物体结构
（3）C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH（[H]）中，不同植物的光合作用中CO2的固定方式不同，但光反应阶段的产物都是O2、[H]和ATP。
故答案为： O2、[H]和ATP。
（2）由于植物叶片本身的光合作用以及自身植物结构的构造也需要消耗有机物，故植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
故答案为：自身呼吸消耗或建造植物体结构。
（3）由题意可知，CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度，植物的CO2固定途径有C4和C3途径，其主要的CO2固定酶是PEPC、Rubisco；而C3植物只有C3途径，其主要的CO2固定酶是Rubisco。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低，所以C4植物能够利用较低浓度的CO2，所以在干旱导致气孔开度减小的情况下，C4植物比C3植物生长得好。
故答案为：C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2 。
【分析】光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
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高中生物学沪科版2019必修一同步练习4.4 光能的捕获、转换和储存
一、单选题
1．（2022高一下·浙江期中）下列关于叶绿体内光合色素的叙述，正确的是（ ）
A．光合色素是一类水溶性物质
B．光合色素中含量最多的色素是叶绿素b
C．光合色素吸收的光能可转化为ATP中的化学能
D．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例不变
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】A、光合色素是一类脂溶性物质，可以利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来，A错误；
B、光合色素中含量最多的色素是叶绿素a，B错误；
C、光反应中，光合色素吸收的光能可转化为ATP中的化学能，C正确；
D、植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是改变的，如叶片衰老后，叶绿素的含量降低，类胡萝卜素的含量升高，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、绿叶中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。
3、色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
2．（2022高一下·江门期中）下列关于叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在无水乙醇中
B．叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上
C．类胡萝卜素主要吸收红光进行光合作用
D．叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度不同
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，A正确；
B、叶绿体中色素参与光反应，分布在类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光进行光合作用，C错误；
D、叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，所以用层析法来分离四种色素，D正确。
故答案为：C。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
3．（2022·浙江模拟）下列关于“光合色素的提取与分离”活动的叙述，正确的是（ ）
A．提取色素时，研磨应充分、细致而缓慢，力求提取更多色素
B．将研磨液倒入小玻璃漏斗时，应在漏斗基部放一块单层纱布
C．若收集的滤液呈淡绿色，原因可能是未加碳酸钙、使用放置数天的菠菜叶
D．色素分离后，滤纸条最上方是胡萝卜素，说明其在层析液中的溶解度最小
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】解：A、提取色素时，应快速研磨，以免叶绿素见光被破坏，A不符合题意；
B、提取光合色素时需要用尼龙布来过滤研磨液，B不符合题意；
C、若收集的滤液呈淡绿色，原因可能是未加碳酸钙、使用放置数天的菠菜叶，叶绿素含量较少，C符合题意；
D、四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】光合色素的提取与分离，用到研磨法和纸层析法，选材需要新鲜的绿色植物叶片，研磨时要加入碳酸钙保护色素，二氧化硅使研磨更充分，无水乙醇溶出色素。纸层析法要注意层析液不能没过滤液线，滤液线要画得细、直、匀。
绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇来提取色素；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离。
4．（2022高一下·三明期中）“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，在滤纸条上随层析液扩散最慢的色素是（ ）
A．叶黄素 B．叶绿素a C．胡萝卜素 D．叶绿素b
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】叶绿体中色素分离的实验结果：
所以“绿叶中色素的提取和分离”实验中，溶解度最高，在滤纸条上扩散速度最快的是橙黄色的胡萝卜素；溶解度最低，在滤纸条上扩散速度最慢的是黄绿色的叶绿素b。
故答案为：D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
5．（2022高一下·三明期中）若保持其他条件不变，光照由强变弱，则短时间内C5的含量（ ）
A．增多 B．减少 C．不变 D．无法判断
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】光照强度减弱，光反应减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，C3还原减少，则C3剩余量增加，C5减少，B正确。
故答案为：B。
【分析】中断 CO2 气体的供应，二氧化碳的固定这个反应变弱，生成物C3化合物量减少，短时间内光照不变，产生的ATP和[H]不变，C3还原速率不变，C3含量减少；二氧化碳固定过程C5化合物消耗减少，短时间内光照不变，产生的ATP和[H]不变，C3还原产生的C5不变，剩余的C5化合物相对增多。
6．（2022高一下·三明期中）如图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放速率。该植物在2000 lx光照强度下，每小时光合作用产生的氧气量（mol）是（ ）
A．12 B．17 C．11 D．23
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】由图可知，当光照强度为0时，每小时氧气释放量是6 mL，即每小时细胞呼吸消耗的氧气量为6mL，当光照强度为2000lx时，每小时氧气释放量是17mL，则光合作用每小时产生的氧气为23 mL，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
7．（2022·惠州模拟）科研人员将某绿色植物置于密闭透明装置内，根据O2传感器获得一天（24小时）的数据，并绘制曲线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．C点对应的时刻的光照强度为光饱和点
B．B、C两点分别表示该植物一天干重最低与最高的点
C．B点对应的时刻，植株肯定不进行光合作用
D．装置内CO2的相对含量A时刻高于D时刻
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、C点的光合速率=呼吸速率，此时不是光饱和点，A错误；
B、据图可知，B点之前密闭装置内氧气的含量降低，证明此前植物的呼吸速率＞光合速率，B点干重最低；B-C段密闭容器中氧气含量增加，证明该时间内呼吸速率＜光合速率，植物干重一直在积累，C点时干重最多，B正确；
C、B点之前植物的呼吸速率＞光合速率，B点之后植物的光合速率＞呼吸速率，则B点时植物的光合速率=呼吸速率，即植物也进行光合作用，C错误；
D、据图可知，A点O2含量高于D点，说明AD阶段呼吸作用强于光合作用，因此CO2增加，则装置内CO2的相对含量A时刻低于D时刻，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
8．（2022·广东模拟）下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A．在梨汁中加入斐林试剂，充分摇匀后，液体即变为砖红色
B．观察洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离实验过程中，原生质层的紫色逐渐加深
C．H2O2溶液充足的情况下，提高过氧化氢酶浓度能提高酶的活性，释放更多O2
D．用纸层析法分离绿叶中的色素，最下端的色素带是叶绿素b，呈黄绿色
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、在梨汁中加入斐林试剂，充分摇匀后，50-65℃水浴加热才能变为砖红色，A错误；
B、观察质壁分离及复原实验用的是洋葱鳞片叶外表皮细胞，内表皮细胞的液泡是无色透明的，B错误；
C、H2O2溶液充足的情况下，提高过氧化氢酶浓度不能提高酶的活性，影响酶活性的因素有温度和pH等，C错误；
D、用纸层析法分离绿叶中的色素，最下端的色素带是叶绿素b，呈黄绿色，D正确。
故答案为：D。
【分析】①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋ 斐林试剂→ 砖红色沉淀，需要在水浴加热的情况下才有颜色变化。
②观察质壁分离及复原实验用的是洋葱鳞片叶外表皮细胞，因为紫色圆葱外表皮细胞液泡有颜色，更便于观察。
③影响酶活性的因素主要有pH和温度。
④ 色素分离结果：滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素 、叶黄素 、叶绿素a和 叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
9．（2022高二下·吉林月考）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和适当增施有机肥能提高农作物的产量
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，提高农作物的产量，D正确；
故答案为：A。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
10．（2022高一下·嫩江月考）下列有关生物实验一一对应正确的是（ ）
选项 试验 材料 试剂 实验现象
A 还原糖的鉴定 西瓜汁 斐林试剂 砖红色沉淀
B 色素的分离 菠菜绿叶的提取液 层析液 色素带从上到下颜色：黄色、橙黄色、蓝绿色、黄绿色
C 探究温度对酶活性的影响 蔗糖和蔗糖酶 稀碘液 蓝色消失
D 探究细胞的吸水和失水 新鲜的紫色洋葱鳞片叶 0.3g/mL的蔗糖溶液 质壁分离
A．A B．B
C．C D．D
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原
【解析】【解答】A、还原糖鉴定实验中，不能用西瓜汁作为实验材料，因为西瓜汁有颜色，会掩盖实验现象，A错误；
B、色素带从上往下是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，B错误；
C、 探究温度对酶活性的影响利用的是淀粉和淀粉酶，C错误；
D、细胞失水和吸水的实验，用0.3g/mL的蔗糖溶液作为实验试剂，选取紫色洋葱外表皮作为实验材料，D正确；
故答案为：D
【分析】 （1）还原糖的鉴定
原理：还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+斐林试剂砖红色沉淀。
苹果、梨匀浆可用作还原糖待检样品。
西瓜不能作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈红色，会掩盖实验现象；
甘蔗不能作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖是非还原糖 。
（2）色素分离结果：滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素（橙黄色） 、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（绿色） 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
（3） 探究温度对酶活性的影响：一般用淀粉为材料来探究温度对酶活性的影响，且检测时只能用 碘液，不能用斐林试剂，因为该试剂需要水浴加热 ，而该实验需要严格控制温度 。
（4） 探究细胞的吸水和失水的实验中，新鲜紫色洋葱鳞茎外表皮是进行此项实验的较理想材料。它既容易被剥离而制成临时装片，又很容易在显微镜下观察。试剂的选择：一般选用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，因为试剂浓度影响细胞发生质壁分离的速度，试剂浓度越高发生质壁分离的速度越快，过高时细胞因过度失水而死亡。在0.3g/mL的蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离和复原的速度较慢，便于观察变化过程，且短时间内对细胞的伤害较小。
11．（2022高一下·丽水月考）叶绿体是进行光合作用的细胞器，下列关于叶绿体的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体可作为观察胞质环流的参照物
B．叶绿体基质中含有合成淀粉的酶
C．外膜被破坏后的叶绿体仍可以产生氧气
D．光合色素提取液能进行光反应但不能进行碳反应
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；线粒体的结构和功能；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、叶绿体存在于细胞质中，而且呈现为绿色，可以作为参照物来观察细胞质流动，A正确；
B、光合作用合成有机的部位是叶绿体基质，因此叶绿体基质含有相关的酶，B正确；
C、光合作用的光反应是在内膜的类囊体薄膜上，与外膜无关，C正确；
D、只能色素提取液也不能进行光反应，光反应还需要其他的条件，D错误；
故答案为：D
【分析】（1）捕获光能的色素
绿叶中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，其中叶绿素含量最多(约占3/4)。
叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素 。
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 。叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。色素只能吸收可见光进行光合作用，不能吸收红外光和紫外光。
（2）光合作用第一阶段是是光反应阶段，在绿体类囊体薄膜上进行； 2H2O
4[H]＋O2
阶段Ⅱ是暗反应阶段，在叶绿体基质中进行， CO2固定：CO2＋C52C3；C3的还原：2C3(CH2O)＋C5
12．（2022高一下·凤阳月考）在温室中栽培农作物时，为提高农作物产量，在长时间遇到大雾笼罩的天气时，应采取的措施是（ ）
A．盖上黑色塑料薄膜 B．适当降低温室温度
C．适当提高温室温度 D．充入大量O2
【答案】B
【知识点】光合作用原理的应用
【解析】【解答】大雾天气由于光照弱，农作物的光合作用弱，作物产生的有机物较少，而适当降低温度，作物的呼吸作用减弱，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，从而提高作物产量，B正确。
故答案为：B。
【分析】影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
13．（2022高一下·凤阳月考）叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（ ）
A．叶绿体中色素都分布在囊状结构薄膜上
B．叶绿体中色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用酶只分布在外膜、内膜和基粒上
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】类囊体是光反应的场所，叶绿体中的色素与光反应有关，都分布在类囊体结构的膜上，A正确，B错误；
光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应的场所是类囊体膜，暗反应的场所是叶绿体基质，因此与光反应有关的酶分布在类囊体膜上，与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中，CD错误．
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
14．（2022高一下·凤阳月考）如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是（ ）
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的氧气可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，则短时间内C3的含量将会增加
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、结构A类囊体膜中的光反应能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能，A正确；
B、图中甲表示（CH2O），根据暗反应过程可知，暗反应中供给14CO2放射性出现的顺序为CO2→C3→甲（CH2O），B正确；
C、类囊体薄膜上释放的氧气可以进入线粒体参与呼吸作用，C正确；
D、如果突然停止CO2的供应，将导致暗反应中CO2的固定减弱，导致C3含量减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
15．（2022高一下·长春月考）下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化（注：不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同）。下列叙述正确的是（ ）
A．若f点以后继续提高光照强度，光合作用强度将一直不变
B．若a代表O2吸收量，d点时，该植物的叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2
C．c点时，叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
D．若a代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，e点可能向右下方移动
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图中e点表示光饱和点，故F点以后提高光照强度，光合作用强度将不再增加，但是当光照太强时会引起气孔关闭，导致光合作用减弱，A错误；
B、若a代表O2吸收量，d点表示光补偿点，即此时植物的光合作用产生的氧气量与细胞呼吸消耗的氧气量相等，植物只有叶肉细胞等可以进行光合作用，而植物的所有细胞都可以进行细胞呼吸，因此d点叶肉细胞吸收的氧气少于释放的氧气，B错误；
C、c点时，光照强度为0，此时植物只能进行细胞呼吸，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，C错误；
D、若a代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，光饱和点(e点）增大，向右下移动，D正确。
故答案为：D。
【分析】 分析题图：曲线图反映是光照强度对植物的光合速率的影响，纵坐标表示气体的释放率，可为净光合速率，用O2吸收量或CO2释放量来表示。d点时的净光合速率为零，此时真光合速率=呼吸速率；c点时的光照强度为零，纵坐标对应的数值表示呼吸速率；e点时已经达到光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的最小光照强度）。
二、实验探究题
16．（2021高一上·双鸭山期末）如图是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：
（1）提取绿叶中的色素常用的提取溶剂是 （具体名称），并在提取过程中加入少量的二氧化硅和碳酸钙，其中加入二氧化硅的目的是 ，加入碳酸钙的目的是 。
（2）利用毛细吸管在滤纸条上画滤液细线时， （填“需要”或“不需要”）重复几次。
（3）图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有 （尼龙布、纱布、滤纸）。
（4）如图是提取绿叶中的光合色素后在滤纸条上分离后的条带，请根据有关知识回答下列问题：
①图表示色素在滤纸条上的分离结果，其中标号 代表的色素在层析液中的溶解度最小。 色素带③④主要吸收 光。
②滤纸上的色带从下到上分别是什么色素： 、 、 、
【答案】（1）无水乙醇；使研磨更加充分；防止研磨过程中色素被破坏
（2）需要
（3）尼龙布
（4）④；蓝紫光和红光；叶绿素b；叶绿素a；叶黄素；胡萝卜素
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】（1）绿叶中的色素能溶解于有机溶剂，故可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在提取过程中，需加入少量的二氧化硅和碳酸钙，其中加入二氧化硅的目的是使研磨更加充分，加入碳酸钙的目的是防止研磨过程中色素被破坏。
（2）利用毛细吸管在滤纸条上画滤液细线时，需要重复几次，目的是增加色素的含量，以保证有足够的色素使分离的效果更好。
（3）过滤研磨液时，漏斗底部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上，一般用一层尼龙布过滤。
（4）①各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快，溶解度小，扩散速度慢，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。④叶绿素b代表的色素在层析液中的溶解度最小，扩散速度最慢。 色素带③④分别为叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光。
②滤纸上的色带从下到上分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
【分析】1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。
2、绿叶中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
3、色素含量：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
4、溶解速度为胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
三、综合题
17．（2022高一下·三明期中）如图是光合作用过程的图解。请据图回答：
（1）图中I表示光合作用过程的 反应阶段，反应场所是在 。
（2）图中①代表的物质是 ，②代表的物质是 ，③代表的物质是 。
（3）图中B过程表示 。
（4）夏季晴朗的白天12时左右，由于叶片气孔关闭，图中 （I/Ⅱ）过程首先受到影响，光合作用强度 （增强/减弱）。
【答案】（1）光；叶绿体的类囊体薄膜
（2）O2；还原氢或NADPH；ATP
（3）C3的还原
（4）Ⅱ；减弱
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知，I表示光反应阶段，反应场所是叶绿体的类囊体薄膜。
(2)根据以上分析已知，①②是水的光解的产物，图中①是氧气，②是还原氢（或NADPH），③是ADP和Pi合成的ATP。
(3)由图可知，B过程C3被还原成了有机物和C5，故B表示C3还原的过程。
(4)夏季晴朗的白天12时左右，由于蒸腾作用，叶片气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，因为二氧化碳参与暗反应中的二氧化碳固定，则首先受到影响的图中的II暗反应过程，暗反应强度减弱，光合作用强度随之减弱。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
18．（2022·台州模拟）下图为某植物光合作用部分过程示意图，A-D表示物质，甲、乙表示部位。下表为高温胁迫对该植物光能转化效率、气孔导度以及胞间CO2浓度的影响。回答下列问题。
温度 光能转化效率 气孔导度 胞间CO2浓度
常温 0.8230 0.38 284.45
高温 0.6229 0.25 314.25
（1）物质A表示 。部位甲为类囊体膜的 （选填“内侧”或“外侧”）。该植物的放氧速率要比图中O2的产生速率 ，理由是 。
（2）高温胁迫会造成自由基等氧化物积累，破坏了酶的结构和类囊体膜上的 ，甚至破坏磷脂分子使类囊体解体，降低了光能转化效率，从而减少了为碳反应提供的 。据表分析，该植物在高温胁迫下光合速率降低的主要原因是 （选填“气孔限制”或“非气孔限制”），判断理由是 。
【答案】（1）NADP+；内侧；小；植物的放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率（答出“细胞呼吸消耗氧气”的意思即可）
（2）光合色素；ATP和NADPH；非气孔限制；高温胁迫下的胞间CO2浓度比常温下大
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)物质A表示NADP+，B表示NADPH；水光解在类囊体膜的内侧，氧气释放到类囊体腔中；植物的放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此该植物的放氧速率要比图中O2的产生速率小。
(2)类囊体膜上存在与光合作用有关的酶和色素，会受高温影响；光反应可以为碳反应提供ATP和NADPH；高温下气孔导度下降（0.38→0.25），但是胞间CO2浓度却增大（284.45→314.25），因此光合速率降低并非气孔下降所致，为非气孔限制因素。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（6）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
19．（2022·全国甲卷）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是 （答出3点即可）。
（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是 （答出1点即可）。
（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是 。
【答案】（1）O2、[H]和ATP
（2）自身呼吸消耗或建造植物体结构
（3）C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH（[H]）中，不同植物的光合作用中CO2的固定方式不同，但光反应阶段的产物都是O2、[H]和ATP。
故答案为： O2、[H]和ATP。
（2）由于植物叶片本身的光合作用以及自身植物结构的构造也需要消耗有机物，故植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。
故答案为：自身呼吸消耗或建造植物体结构。
（3）由题意可知，CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度，植物的CO2固定途径有C4和C3途径，其主要的CO2固定酶是PEPC、Rubisco；而C3植物只有C3途径，其主要的CO2固定酶是Rubisco。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低，所以C4植物能够利用较低浓度的CO2，所以在干旱导致气孔开度减小的情况下，C4植物比C3植物生长得好。
故答案为：C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2 。
【分析】光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
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