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第3课时 光合作用原理应用和化能合成作用
►达标练习
1．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速率并未随之增加，主要限制因素是 ( )
A．呼吸作用和暗反应 B．光反应
C．暗反应 D．呼吸作用
解析：生长于较弱光照条件下的植物光反应弱，生成的ATP和[H]少，即使提高CO2浓度，暗反应的速率也不会提高，光合作用速率并未随之增加。
答案：B
2．下图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是( )
解析：e点时CO2的量不再增加，超过e点后CO2的含量下降，说明此时间合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸取的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。
答案：B
3．硝化细菌将二氧化碳和水合成为糖类，其能量来自于( )
A．光能 B．电能
C．化学能 D．生物能
解析：硝化细菌利用将NH3氧化成亚硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3)所释放的能量，用于将CO2和H2O合成为糖类。
答案：C
4．光合作用和化能合成作用的相同之处是( )
A．都以太阳能作为能源
B．都需要环境中的物质氧化释放的能量
C．都可以将无机物转变为有机物
D．都是高等生物的代谢类型
解析：光合作用是绿色植物利用光能把CO2和H2O转化为有机物的过程；化能合成作用是某些微生物利用环境中的物质氧化释放的化学能，把CO2和H2O转变成有机物的过程。两者的不同点是，前者利用的能量是光能，后者利用的能量是化学能，两者的相同点：都是把无机物转变为有机物，从生物类型来看，前者是全部绿色植物都能进行的，而后者只有低等生物——硝化细菌等微生物才能进行。
答案：C
5．(2022·长春高一检测)将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行试验，着色最浅叶片所在的试管是( )
试管编号
①
②
③
④
试验处理
CO2溶液
＋
＋
＋
＋
光照
白光
蓝光
红光
绿光
碘液
＋
＋
＋
＋
注：“＋”表示具有该条件。
A．① B．② C．③ D．④
解析：不同的光质对光合作用影响不同，叶绿体内叶绿素主要吸取蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸取蓝紫光，色素对绿光吸取最少，因此题中第④组试验光合作用效率最低，合成的淀粉最少，所以用碘液处理后，蓝色最浅。
答案：D
6.
(2022·深外高一检测)在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生[H]。如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析不正确的是( )
A．[H]经①→②转移到葡萄糖，首先[H]与C3结合，该转变过程属于暗反应
B．[H]经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C．②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]全部来自水
解析：①→②中，①是光反应产生[H]，②是[H]还原C3为葡萄糖；②→①中，②是有氧呼吸第一阶段，C3为丙酮酸，①为有氧呼吸的其次、三阶段，[H]与O2结合形成水；②→④为无氧呼吸产生酒精、CO2或乳酸的过程，在缺氧条件下进行；由②→①产生的[H]来自葡萄糖、丙酮酸和水中的氢，由①→②产生的[H]只是来自水中的氢。
答案：D
►提升练习
7．(多选)如图是某种细菌内发生的生化反应，据此推断不正确的是( )
A．此为光合作用制造有机物过程
B．此为化能合成作用
C．该过程可以发生在绿色植物体内
D．该过程中所需要的酶与光合作用过程中的酶相同
解析：该过程为化能合成作用制造有机物，与光合作用不同，因此所需的酶也不同。
答案：ACD
8．(2022·汕头高一检测)(多选)将生理状况相同的某种绿叶分成相同的四组，在不同温度下先暗处理1 h，再用相
同适宜的光照射1 h，测其质量变化(假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物的量相同)，得到下表的数据，下列说法正确的是( )
温度/℃
27
28
29
30
暗处理前后质量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照前后质量变化/mg
＋4
＋5
＋6
＋2
A.27 ℃时该绿叶在整个试验期间积累的有机物是2 mg
B．28 ℃时该绿叶光照后比暗处理前质量增加3 mg
C．29 ℃是该绿叶进行光合作用和细胞呼吸的最适温度
D．30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总质量是3 mg
解析：27 ℃时该绿叶在整个试验期间积累的有机物是3 mg；28 ℃时，该绿叶光照后比暗处理前质量增加量为5－2＝3 mg；29 ℃时细胞呼吸最强，光合作用也最强；30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物总量为净光合量＋呼吸量＝2＋1＝3 mg。
答案：BCD
9．图甲表示光照强度对光合作用强度的影响，图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。请据图回答问题：
(1)图甲中B点的生理状况与图乙中____________时相同，此时细胞中产生ATP的部位是__________________________。
(2)图乙中，植物开头进行光合作用的时间为____________，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为____________。
(3)如图为探究光合作用速率的装置，试验开头时，针筒的读数是0.2 mL，水滴位置在X处，恒温30分钟后，将针筒容量调到0.6 mL处，水滴的位置恢复到X处。若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是________mL/h，该数值比实际光合作用速率低，缘由是________________________________________________________________________。
解析：图甲中B点表示光补偿点，即光合作用速率与细胞呼吸速率相等。图乙中B点和C点都表示光合作用消耗的CO2等于细胞呼吸释放的CO2，即光合作用速率等于细胞呼吸速率。有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。图乙中横轴表示的是时间，在0：00没有光照，不进行光合作用，在6：00，光合作用速率等于细胞呼吸速率，因此开头进行光合作用的时间应为6：00之前。光合作用强于细胞呼吸时，CO2浓度下降，因此6：00～18：00光合作用速率大于细胞呼吸速率。针筒读数最初为0.2 mL,30分钟后读数为0.6 mL，说明光合作用在30分钟内净产生了0.4 mL的氧气，1个小时则产生0.8 mL的氧气，此数值可作为净光合作用速率。
答案：(1)6：00和18：00 细胞质基质、线粒体、叶绿体
(2)6：00之前 6：00～18：00
(3)0.8 植物同时进行细胞呼吸，消耗氧气
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