组卷网 > 高中生物综合库 > 分子与细胞 > 细胞的代谢 > 光合作用 > 光合作用的原理和应用 > 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
题型:非选择题-实验题 难度:0.4 引用次数:28 题号:12984685
(10分)小球藻是一种单细胞的绿藻,它是生物实验室中一种重要的实验植物。美国科学家卡尔文等用小球藻作实验材料,发现了有关植物光合作用的“卡尔文循环”,卡尔文因此获得了1961年诺贝尔化学奖。如图为卡尔文循环反应示意图。回答下列问题:


(1)卡尔文循环的反应场所为____________________________。由图可知,卡尔文循环可分为三个阶段:CO2的摄取期(羧化阶段)、碳还原期和RuBP再生期,结合所学的知识分析,其中属于暗反应中CO2的固定阶段的是图中的CO2的摄取期,这一步反应的意义是把原本并不活泼的____________分子活化;属于暗反应中C3的还原阶段的是图中的__________________,该阶段所需的ATP和NADPH来自____________________________,6分子CO2经过一次循环后最终可得到______________分子葡萄糖。
(2)实验人员用小球藻、绿色植物作实验材料,以甲、乙装置来研究光合作用速率(以CO2吸收速率表示)与NaHCO3溶液浓度之间的关系,实验结果如图丙、丁所示。回答下列问题:


①丙图为甲装置中小球藻的CO2吸收速率曲线,c点以后CO2吸收速率下降的最可能原因是________________________________________________________
②丁图为乙装置中绿色植物的CO2吸收速率曲线,B点以后限制CO2吸收速率的主要外界因素是____________________________。若乙装置中的NaHCO3溶液的量一定,则随着测试时间的延长,绿色植物的光合速率逐渐下降,原因是密闭的钟罩中____________________________,此时,叶绿体中的____________________________(填“C3”或“C5”)含量下降。
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【推荐1】如图1为探究不同光照强度对水生黑藻光合作用影响的实验装置图,图2表示外界条件均适宜时,水生黑藻在不同光照强度条件下C02吸收量或C02释放量的情况,图3为两种光照强度下水生黑藻中色素的纸层析实验结果(注:本实验中灯泡为荧光灯泡)。请回答下列问题:

(1)若不更换灯泡且灯泡位置固定,则可通过移动试管位置来改变______________。随着图1中S增大,气泡产生速率下降,产生这一结果的原因是_______________________________________
(2)若突然使图1中S变小,则短时间内水生黑藻中C5的量将_________(填“上升”或“下降”),—段时间后,光合作用反应达到平衡状态,C5和C3之间的含量比为________________
(3)图2中c点之后水生黑藻光合作用强度不再增加对能与叶绿体中_______________有关。有同学认为只有当光照强度大于X时,植物才能够积累有机物,才能够生长,请结合图2 及所学知识,你认为该同学的结论正确吗?____(填“正确”或“不正确”),原因是_____________________
(4)据图3分析,强光照导致了水生黑藻中_____________含量减少,从而导致光合速率下降。
2017-06-12更新 | 249次组卷
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【推荐2】番茄植株不耐高温,其生长发育适宜温度及光照分别为15~32℃,500~800μmol·m-2s-1。我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境,会造成作物减产。
(1)PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、转化光能的作用。

                                   图1
如图1所示PSII中的色素吸收光能后,一方面将H2O分解为_________和H+,同时产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面,在ATP合成酶的作用下,H+_________(填写顺或逆)浓度梯度转运提供能量,促进ADP和Pi合成ATP。光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。
(2)为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。

组别
温度(℃)光照强度(μmol·m-2s-1)净光合速率(μmol·m-2s-1)气孔导度(mmol·m-2s-1)胞间CO2浓度(ppm)Rubisco活性(U·ml-1)
对照组(CK)2550012.1114.2308189
亚高温高光组(HH)3510001.831.244861

从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的,请说出理由_________。Rubisco是催化图1中过程②_________的关键酶,该酶活性的下降导致②速率下降,光反应产物NADPH([H])和ATP在细胞中的含量__________(填写增加、降低或不变),进而引起光能的转化效率降低,而此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能了,从而对植物产生危害。
(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSII复合物的组成部分,对维持PSII的结构和功能起重要作用,已有研究表明,在高温高光下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究。
①利用番茄植株进行了三组实验,①组的处理同(2)中的CK,③组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光(HH)下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如下图:         

                                 图2
请写出②组的处理:_________。根据实验结果分析植物如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制的。__________
②Deg蛋白酶位于类囊体腔侧,主要负责受损D1蛋白的降解,如果抑制Deg蛋白酶的活性,请你预测在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度并说明理由:____________
2020-06-14更新 | 808次组卷
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【推荐3】甲图为培养绿藻的装置示意图,乙图为光照强度对溶液中净溶氧量的影响曲线。请回答下列问题:

(l)甲装置中3溶液的作用是_______,绿藻影响溶液中溶氧量的生理过程有____。溶液中溶氧量的变化可用来表示绿藻的_______量的变化。
(2)B点时绿藻的叶绿体中ADP的移动方向为______。若绿藻在缺Mg培养液中培养,则图中B点将向____移动。
(3)光照强度为C时对培养装置突然遮光,则短时间内绿藻叶绿体中C5数量的变化为_______ ;光照强度大于C点后,影响溶液巾净溶氧量变化的主要外界因素有_______等。
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