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第30题 考查以光合作用和细胞
呼吸为主的综合命题
1.(2017·金华高三第一学期期末改编)如图为植物光合作用示意图，图中Ⅰ和Ⅱ表示叶绿体的结构，E表示有关物质，①和②表示反应过程。请回答：
(1)结构Ⅰ的名称是__________________，该结构上有多种光合色素，其中呈蓝绿色的色素是________________。
(2)物质A是________，在反应①和②中能生成NADP的是反应________。 (3)离开卡尔文循环的三碳糖磷酸，大部分用于合成________。
(4)若磷酸转运器的活性受到抑制，则短时间内叶绿体内Pi的含量将________，C物质的产生速率将________。
答案 (1)类囊体 叶绿素a (2)水 ② (3)蔗糖 (4)下降 加快
解析 (1)结构Ⅰ的名称是类囊体，该结构上有多种光合色素，其中叶绿素a呈现蓝绿色。(2)物质A是水，在光的照射下进行光解产生氧气和高能态的氢，高能态的氢用于三碳化合物的还原过程，即在反应①和②中能生成NADP的是反应②。(3)离开卡尔文循环的三碳糖磷酸，大部分运至叶绿体外，转变成蔗糖供植物体所有细胞利用。(4)磷酸转运器的活性受抑制，会
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导致三碳糖磷酸在叶绿体内积累同时运至叶绿体基质的Pi减少，C物质的产生速率将加快。 2.图甲是菠菜叶肉细胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中①②表示物质。请回答下列问题：
(1)利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取与分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中，加入95%乙醇的作用是____________________________；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于________的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，其中离滤液细线最远的色素是________(填相应的色素名称)。
(2)光合色素存在于图甲的[ ]________中，其中叶绿素主要吸收红光和________光。图乙过程发生在图甲的[ ]________中(在[ ]内填写图中的相应编号)。
(3)图乙中，物质①是________________，该物质在光反应产物___________________的作用下形成物质②。若3个CO2分子进入卡尔文循环可形成6分子物质②，其中有_________个物质②经过一系列变化再生成RuBP，其余的离开卡尔文循环，可在叶绿体内作为合成________、蛋白质和脂质等大分子物质的原料。
答案 (1)作为提取色素的溶剂 层析液 胡萝卜素 (2)Ⅲ 光合膜 蓝紫 Ⅱ 基质
(3)三碳酸分子(3－磷酸甘油酸) ATP和NADPH 5 淀粉
解析 (1)在提取菠菜叶片色素过程中，加入95%乙醇的作用是溶解色素；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。(2)光合色素存在于图甲的[Ⅲ]光合膜中，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；图乙过程是光合作用碳反应过程，发生在图甲的[Ⅱ]叶绿体基质中。(3)图乙中，物质①是由RuBP和CO2形成的三碳酸分子(3－磷酸甘油酸)，其在ATP和NADPH作用下形成物质②三碳糖；6个三碳糖分子有5个经过一系列变化再生成RuBP，1个离开卡尔文循环，在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质等大分子物质的原料。 3.(2018·浙江绿色评价联盟改编)下表为土壤含水量对某种果树叶片光合作用影响的实验数据。请回答下列问题：
光合速率 组别 土壤含水量 (μmolCO2·m·s－1－2气孔导度 (mmol·m·s－1－2细胞间CO2浓度(μmol·mol1－) ) ) A B 75% 61% 15.4 13.8 438.7 349.3 296.2 271.5 精品K12教育教学资料
精品K12教育教学资料 C D 注：土壤能保持的水分最多时，土壤含水量为100%；气孔导度是气孔开放程度的指标，气孔导度越大，气孔开得越大。
(1)当土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少，导致气孔导度下降，3－磷酸甘油酸的生成速率________，进而因__________________的积累导致光反应速率减小。
(2)当土壤含水量由47%降至33%时，叶片光合速率和气孔导度都大幅度减小，而细胞间CO2浓度反而上升。原因可能是严重缺水致光合膜受损；也可能是严重缺水致光合产物输出减慢。如果光合膜受损，则叶绿素含量的变化是________；如果光合产物输出减慢，则三碳糖合成为________而积累在叶绿体中。
(3)一段时间后对A、B两组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加，这说明A组________。B组气孔导度能增加，使碳反应中的RuBP的含量将________。
(4)一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%，发现C组光合速率增大，D组光合速率无变化，说明D组叶绿体因严重缺水导致________受损。
答案 (1)减小 ATP和NADPH (2)减小 淀粉 (3)不缺水 下降 (4)类囊体膜 4.科研小组将黑藻浸于水溶液中，以白炽灯作为光源，观测并记录单位时间内黑藻产生的气泡数目，下图为黑藻叶绿体结构示意图(①、②代表反应场所，字母代表物质)。请分析回答：
47% 33% 10.2 4.4 243.6 115.9 262.1 308.2
(1)上图中，在①中产生的______________是将②中二氧化碳还原为b________的能源物质。在②中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是________________________。 (2)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需加入________可使研磨充分，色素提取液中含量最多的色素主要吸收____________光。
(3)若将黑藻突然转入暗室培养，短时间内图中增加的物质有________(用图中字母表示)。科研小组通过改变白炽灯和水溶液之间的距离，可以研究________对光合速率的影响。 答案 (1)ATP、NADPH(缺一不可) 三碳糖(三碳糖磷酸) RuBP可以再生 (2)二氧化硅(SiO2) 红光和蓝紫(缺一不可) (3)c 光强度
5.(2018·嘉兴3月选考测试)图1为番茄叶肉细胞中某种膜结构以及发生的部分生化反应示意图。图2为在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄(CO2充足)，测得图1中膜上精品K12教育教学资料