高中 | 第4节 光合作用与能量转化 题目答案及解析

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高中 | 第4节 光合作用与能量转化题目答案及解析如下,仅供参考!

必修一 分子与细胞

第五章 细胞的能量供应和利用

第4节 光合作用与能量转化

如图是绿色植物光合作用过程图解,请据图回答:

  

过程$\rm I$是在                 上进行的;叶绿素主要吸收                 

[["(叶绿体的)类囊体薄膜","蓝紫光和红光"]]

由题图可知,过程$\rm I$中发生了水的光解,因此过程$\rm I$代表光反应,其反应场所是叶绿体的类囊体薄膜;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。

秋天银杏叶片为橙黄色的原因是                                                                                  

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秋天气温下降使银杏叶片的叶绿素被降解,此时叶片呈现出的是类胡萝卜素的颜色

"]]

绿色的银杏叶中光合色素主要包含叶绿素和类胡萝卜素两大类,秋天气温下降,叶绿素在低温下容易降解,导致叶片呈现类胡萝卜素的颜色,即颜色变为橙色。

过程$\rm IV$                ,②在叶绿体中移动方向为                          

[["

$\\rm C_{3}$的还原;从类囊体薄膜到叶绿体基质

"]]

由题图可知,过程Ⅲ中发生了$\rm C_{5}$与物质③生成$\rm C_{3}$的过程,可推知物质③是$\rm CO_{2}$,过程Ⅱ代表暗反应;过程$\rm IV$$\rm C_{3}$生成$\rm C_{5}$和物质④,可推知,物质④代表糖类等有机物,过程$\rm IV$代表$\rm C_{3}$的还原过程。光反应生成的物质①和物质②参与过程$\rm IV$$\rm C_{3}$的还原过程,且物质②可生成$\rm ADP$$\rm Pi$,因此可推知物质②是$\rm ATP$,物质①是$\rm NADPH$$\rm ATP$在光反应中生成,在暗反应中起作用,因此其在叶绿体中移动方向为从类囊体薄膜(光反应场所)到叶绿体基质(暗反应场所)。

只有在有光的条件下过程Ⅱ才能持续进行,原因是                                                 

[["

暗反应的进行需要光反应产生的$\\rm ATP$$\\rm NADPH$

"]]

光反应必须在光下才能进行,光反应产生的$\rm ATP$$\rm NADPH$是暗反应中$\rm C_{3}$还原所必需的物质,因此只有在有光的条件下过程Ⅱ即暗反应才能持续进行。

为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组(实验前干重相等),分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜)暗处理$\rm 1\;\rm h$,测其干重变化,立即光照$\rm 1\;\rm h$,再测其干重变化,得到如下表所示的结果。假设一昼夜$\rm 13\;\rm h$光照,$\rm 11\;\rm h$黑暗,光照强度适宜且恒定,在该条件下一昼夜积累有机物最多的是组别                 ,积累的有机物为                 $\rm mg$

组别
温度$\rm 26^\circ\rm C$$\rm 28^\circ\rm C$$\rm 30^\circ\rm C$$\rm 32^\circ\rm C$$\rm 34^\circ\rm C$$\rm 36^\circ\rm C$
暗处理后的质量变化($\rm mg$)*$\rm -1$$\rm -2$$\rm -3$$\rm -4$$\rm -2$$\rm -1$
光照后的质量变化($\rm mg$)*$\rm +3$$\rm +3$$\rm +3$$\rm 0$$\rm -3$$\rm -2$

*指与暗处理前的质量进行比较,“$\rm -$”表示减少的质量值,“$\rm +$”表示增加的质量值。

[["三","$\\rm 45$"]]

黑暗条件下植物只进行呼吸作用,暗处理$\rm 1\;\rm h$后(与暗处理前的质量进行比较)干重减少的质量值即为每小时的呼吸速率;光照条件下,植物既能进行光合作用又能进行呼吸作用,因此再进行光照$\rm 1\;\rm h$后(与暗处理前的质量进行比较)干重变化的质量值$\rm =$每小时的总光合速率$\rm -$每小时的呼吸速率$\rm \times 2$,由此可计算出$\rm 26^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =1$,每小时总光合速率$\rm =3+2\times 1=5$$\rm 28^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =2$,每小时总光合速率$\rm =3+2\times 2=7$$\rm 30^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =3$,每小时总光合速率$\rm =3+2\times 3=9$$\rm 32^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =4$,每小时总光合速率$\rm =0+2\times 4=8$$\rm 34^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =2$,每小时总光合速率$\rm =-3+2\times 2=1$$\rm 36^\circ\rm C$下,该植物每小时呼吸速率$\rm =1$,每小时总光合速率$\rm =-2+2\times 1=0$

假设一昼夜$\rm 13\;\rm h$光照,$\rm 11\;\rm h$黑暗,则该植物一昼夜积累有机物$\rm =$一昼夜净光合量$\rm =$一昼夜总光合量$\rm -$一昼夜呼吸量$\rm =13\times $每小时总光合速率$\rm -24\times $每小时呼吸速率,利用该等式和上面分析得出的不同温度下的数据,可计算出$\rm 26^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 5-24\times 1=41$$\rm 28^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 7-24\times 2=43$$\rm 30^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 9-24\times 3=45$$\rm 32^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 8-24\times 4=8$$\rm 34^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 1-24\times 2=-35$$\rm 36^\circ\rm C$下,该植物一昼夜积累有机物$\rm =13\times 0-24\times 1=-24$,综上所述,温度为$\rm 30^\circ\rm C$时,即组别三条件下一昼夜积累有机物最多,为$\rm 45mg$

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