高中生物沪科版 (2019)必修1《分子与细胞》第四节 光能的捕获、转换和储存一课一练

【特供】第四节光能的捕获、转化和储存-1作业练习

一．单项选择

1．关于叶绿体中色素的提取和分离实验操作，错误的是（　　）

A．提取色素时，可用丙酮代替无水乙醇

B．研磨后使用单层尼龙布过滤研磨液

C．滤纸条的四条色素带会随着时间推移而变浅，原因是随层析液的挥发而挥发了

D．不能让层析液没及滤液细线，防止色素溶解在层析液

2．光合细菌广泛分布于自然界的土壤．水田．江海等处，在光线能透射到的缺氧区仍能利用光复合系统以硫化物（如H2S）为电子供体进行光合作用。据此分析正确的是（    ）

A．光合细菌的光复合系统分布在叶绿体的类囊体薄膜上

B．光合细菌既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸

C．光合细菌在有光的厌氧环境中可以为其他生物提供氧气

D．光合细菌固定CO2过程中所需能量来自硫化物的氧化分解

3．下列与水稻叶肉细胞中 ATP 相关的说法，正确的是（    ）

A．只能由细胞呼吸产生

B．细胞质基质．线粒体基质和叶绿体基质中均能合成ATP

C．载体蛋白磷酸化可使载体蛋白空间结构发生变化

D．代谢旺盛时细胞中ATP的含量明显升高

4．下图表示高等植物体内某些生理过程。据图分析，下列说法不正确的是（　　）

A．Ⅰ阶段生成ATP和NADPH所需要的能量可以是光能也可以是化学能

B．③和④过程进行的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质

C．Ⅰ．Ⅱ阶段所示的过程是生态系统赖以维持的重要基础

D．④．⑤过程可发生在同一个体不同部位的组织细胞中

5．科学家在实验室中发现一种叫RSTWS的物质可破坏细胞器的膜结构，尤其对线粒体内膜和类囊体薄膜更为明显。若用RSTWS处理高等植物的叶肉细胞，则下列说法正确的是（　　）

A．处理后，该叶肉细胞葡萄糖分解产生丙酮酸的过程不能进行

B．光照条件下，RSTWS处理只影响该叶肉细胞对CO2的吸收过程

C．与处理前相比，黑暗条件下该叶肉细胞消耗的氧气减少

D．与处理前相比，光照条件下该叶肉细胞中C5的含量上升

6．下列各项所描述的物质肯定不含磷的是（    ）

A．细胞内的主要能源物质 B．合成遗传物质所需的原料

C．构成生物膜基本骨架的物质 D．为暗反应提供能量的物质

7．如图为某单细胞生物中进行的代谢过程图，图中序号代表细胞代谢的不同阶段。下列有关说法正确的是（　　）

A．过程①产生的C3可在[H]和ATP的作用下被还原成C5

B．过程④需要在叶绿体色素吸收光能的条件下才能进行，并产生O2

C．图中产ATP的过程有①②③④，而消耗ATP的过程有⑤

D．图中一定发生在细胞质基质中的是过程①，一定在细胞器相关膜上进行的是过程③和④

8．我校橙子辅导生物兴趣小组进行了甲．乙两个实验，甲实验（探究影响叶绿素合成的因素）：将嫩绿的菠菜苗均分为两组，一组培养在黑暗环境中，另一组培养在缺镁的完全培养液中，一段时间后，两组菠菜叶片均发黄；乙实验：利用嫩绿的菠菜叶提取和分离光合色素。下列相关叙述正确的是（    ）

A．实验甲在黑暗条件下进行的目的是排除光照对实验结果的干扰

B．实验甲中菠菜叶片变黄是没有光或培养液中缺镁所致

C．实验乙中提取色素时无水乙醇使用过多会导致滤液颜色较深

D．实验乙所得色素带的宽度可反映相应色素在层析液中的溶解度

9．AP是细胞生命活动的能量“"通货”。下列叙述正确的是（    ）

A．糖类．脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATP

B．等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量相同

C．光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需的ADP可共用

D．ATP与ADP的相互转化由同一种酶催化完成

10．光合作用过程中，光反应为暗反应提供了（    ）

A．[H]和ATP B．O2和CO2

C．ADP和酶 D．叶绿素和类胡萝卜素

11．我国科研人员首次在实验室中实现了从CO2到淀粉的全人工合成，且人工合成淀粉与天然淀粉的分子结构组成一致。下列有关叙述错误的是（    ）

A．人工合成淀粉与天然淀粉的基本单位都是葡萄糖

B．植物产生天然淀粉的过程伴随着能量形式的转换

C．该人工淀粉经人体消化吸收后不能转化为肝糖原

D．该项研究将有利于解决粮食安全和生态环境问题

12．高等植物细胞中，下列过程发生在生物膜上的是（    ）

A．光合作用中C3的固定 B．[H]与O2结合生成水

C．葡砌分解产生丙酮酸 D．光合作用中ATP的消耗

13．下图表示光合作用和细胞呼吸过程中[H]的变化，①～⑤表示生理过程。下列相关叙述错误的是（    ）

A．在叶肉细胞中，过程①⑤发生在叶绿体类囊体薄膜上

B．过程①产生的[H]与过程③产生的[H]不同

C．过程②发生在叶绿体基质中．过程④发生在线粒体基质中

D．在适宜的环境条件下，叶肉细胞中能同时进行图中过程①～⑤

14．下列关于水与细胞代谢的关系的叙述，错误的是（    ）

A．种子从休眠状态进入萌发状态，自由水的含量相对增加

B．在真核细胞有氧呼吸过程中，水在线粒体基质中作为原料参与反应

C．水在叶绿体基质中被光解，产生的O2可以参与有氧呼吸

D．农田被水淹后，根对无机盐的吸收速率降低

15．在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述错误的是（    ）

A．Rubisco存在于叶绿体基质中 B．激活Rubisco需要黑暗条件

C．Rubisco催化CO2固定不需要ATP D．Rubisco催化C5和CO2结合

16．下图是植物叶肉细胞中光合作用过程的模型，下列有关叙述正确的是（    ）

A．类胡萝卜素可以吸收红光用于类囊体的光反应

B．如果没有光照叶肉细胞中的ATP就不能合成

C．二氧化碳来源于叶片的气孔从外界环境中吸收

D．卡尔文循环属于暗反应，从循环中出来的产物是三碳糖

17．下列有关生物学研究方法的叙述错误的是（    ）

A．用染色法来观察植物细胞中脂肪的分布

B．用模型建构的方法研究真核细胞的结构

C．利用同位素标记法研究分泌蛋白的合成和分泌

D．用纸层析法提取和分离菠菜叶片中的光合色素

18．在“提取和分离叶绿体色素”实验中，为防止色素被破坏，研磨时需要加入（    ）

A．碳酸钙 B．二氧化硅 C．层析液 D．无水乙醇

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素；（2）层析液用于分离色素；（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分；（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。分离色素原理：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）。

解答：

A．色素溶解于有机溶剂，所以可以用无水乙醇或丙酮提取色素，A正确；

B．提取色素时，由于滤纸具有吸附性，要使用单层尼龙布过滤研磨液，而不是使用定性滤纸，滤液收集到试管后要将试管口塞严，B正确；

C．“光合色素的提取和分离”实验中，色素不会消失，所以色素条带不会因层析液挥发而消退，滤纸条的四条色素带会随着时间推移而变浅，推测色素可能随时间的推移被分解量增加，C错误；

D．若滤液细线没入层析液中，则色素溶解在层析液中，所做的滤纸条上则不会得到任何的色素带，导致实验失败，D正确。

2．【答案】B

【解析】

光合硫细菌的光反应过程为，通过光复合系统吸收光能进行光反应，光反应过程中需要H2S作为电子供体，合成了[H]和ATP，也产生了单质硫。

解答：

A．光合细菌是原核生物，无叶绿体，A错误；

B．题意显示，在光线能透射到的缺氧区仍能利用光复合系统以硫化物（如H2S）为电子供体进行光合作用，可推测光合细菌既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸，B正确；

C．题意显示，在光线能透射到的缺氧区仍能利用光复合系统以硫化物（如H2S）为电子供体进行光合作用，据此可推测其可以进行无氧呼吸，但其光合作用不产生氧气，因而不能为其他生物提供氧气，C错误；

D．光合细菌固定CO2过程中所需能量来自光能，其中的H2S作为光反应的电子供体，D错误。

3．【答案】C

【解析】

ATP与ADP的相互转化：ATP ？ ADP+Pi+能量，方程从左到右代表释放的能量，用于一切生命活动。方程从右到左代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。

解答：

A．水稻叶肉细胞可以进行光合作用和细胞呼吸，都可以产生ATP，A错误；

B．叶绿体基质是暗反应的场所，该过程中不能合成 ATP，B错误；

C．ATP分解后脱离下来的末端磷酸基团挟能量与载体蛋白结合，可使载体蛋白空间结构发生变化，C正确；

D．代谢旺盛时细胞中 ATP 的合成和分解速度明显升高，但含量没有上升，D错误。

4．【答案】A

【解析】

据图分析：①②表示三碳化合物的还原，③表示二氧化碳的固定，④表示无氧呼吸，⑤表示有氧呼吸。X表示酒精和二氧化碳。Ⅰ表示光反应阶段，Ⅱ表示暗反应阶段，Ⅲ表示呼吸作用过程。

解答：

A．高等植物体内，Ⅰ阶段（光反应）生成ATP和NADPH所需要的能量来自光能，A错误；

B．③过程是暗反应，④过程是无氧呼吸，进行的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质，B正确；

C．Ⅰ（光反应）．Ⅱ阶段（暗反应）所示的过程是光合作用，可以将无机物转化为有机物，是生态系统赖以维持的重要基础，C正确；

D．④（无氧呼吸）．⑤（有氧呼吸）过程可发生在同一个体不同部位的组织细胞中，如植物某些细胞可以进行有氧呼吸，某些细胞可以进行无氧呼吸，D正确。

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】A

【解析】

磷脂．DNA．RNA．ATP均含有磷，但糖类中不含磷。

解答：

A．细胞内的主要能源物质是糖类，只含有C．H．O，不含磷，A正确；

B．生物的遗传物质是核酸，基本单位是核苷酸，含有磷，B错误；

C．生物膜基本支架是磷脂双分子层，含有磷，C错误；

D．为暗反应提供能量的物质是ATP，含有磷，D错误。

7．【答案】C

【解析】

分析题图可知，①是细胞呼吸第一阶段；②是有氧呼吸第二阶段；③是有氧呼吸第三阶段；④是水的光解；⑤是光合作用暗反应中C3的还原；⑥是光合作用暗反应中二氧化碳的固定过程。

解答：

A．过程①产生的C3是丙酮酸，继续参与细胞呼吸，不可参与光合作用暗反应，不在[H]和ATP的作用下被还原成C5，A错误；

B．如图为某单细胞生物中进行的代谢过程图，④是水的光解，如果该单细胞生物是蓝细菌，蓝细菌无叶绿体，也能进行④，B错误；

C．图中产ATP的过程有细胞呼吸的三个阶段①②③．④水的光解，而消耗ATP的过程只有⑤C3的还原，C正确；

D．图中一定发生在细胞质基质中的是过程①，若该单细胞生物是蓝细菌，则过程③和④不在细胞器相关膜上进行，D错误。

8．【答案】B

【解析】

叶绿体中的色素溶解于有机溶剂，根据此原理可以将叶绿体中的色素提取出来，形成色素液。四种色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同，溶解度越高，扩散速度越快，溶解度越低，扩散速度越慢。

解答：

A．实验应遵循单一变量原则，该实验中黑暗条件和缺镁为实验的自变量，A错误；

B．由于培养在黑暗环境或缺镁的完全培养液中，菠菜叶片由绿变黄，说明菠菜叶片发黄可能与没有光或培养液中缺镁有关，B正确；

C．实验乙中提取色素时，无水乙醇使用过多会导致滤液颜色较浅，C错误；

D．实验乙所得色素带的宽度可反映相应色素的含量，而色素在层析液中的溶解度与在滤纸条上的位置有关，D错误。

9．【答案】C

【解析】

10．【答案】A

【解析】

光合作用的过程：

11．【答案】C

【解析】

糖类分为单糖．二糖和多糖，二糖包括麦芽糖．蔗糖．乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉．纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。

解答：

A．据题意可知，人工合成淀粉与天然淀粉的分子结构组成一致，故两者都是由葡萄糖经过脱水缩合形成的多聚体，A正确；

B．植物产生天然淀粉的过程是光合作用的暗反应过程，该过程伴随着能量形式的转换，即ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能，B正确；

C．该人工淀粉经人体消化吸收后会分解为葡萄糖，葡萄糖可在肝脏中转化为肝糖原，C错误；

D．淀粉中储存有大量的能量，可以解决资源短缺，同时减少了二氧化碳的排放，有利于解决粮食安全和生态环境问题，D正确。

12．【答案】B

【解析】

构成细胞内生物膜系统的膜结构有细胞器膜．细胞膜和核膜，生物膜使细胞具有一个相对稳定的内环境，并使细胞与周围环境进行物质运输．能量交换．信息传递；同时为酶提供大量的附着位点，为生化反应的有序进行创造条件。

解答：

A．光合作用中C3的固定发生在叶绿体基质，A错误；

B．[H]与O2结合生成水，发生在是有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，B正确；

C．有氧呼吸第一阶段，葡砌分解产生丙酮酸，发生在细胞质基质，C错误；

D．光合作用中ATP的消耗，发生在暗反应过程中，在叶绿体基质中进行，D错误。

13．【答案】C

【解析】

分析题图：过程①⑤代表光反应，发生在叶绿体内的类囊体薄膜上；过程②代表暗反应，发生在叶绿体基质中；过程③为有氧呼吸的第一．第二阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中；过程④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜中。

解答：

A．过程①⑤代表光反应，发生在叶绿体内的类囊体薄膜上，A正确；

B．过程①产生的[H]是NADPH，过程③产生的[H]是NADH，二者不同，B正确；

C．过程②代表暗反应，发生在叶绿体基质中．过程④为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，C错误；

D．在适宜的环境条件下，叶肉细胞中能同时进行光合作用和呼吸作用，即图中过程①～⑤，D正确。

14．【答案】C

【解析】

15．【答案】B

【解析】

光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段进行水的光解，生成氧气的同时也有NADPH和ATP的合成；暗反应阶段进行CO2的固定和C3的还原过程，C3的还原过程会消耗光反应提供的NADPH和ATP。

解答：

A．CO2+C52C3需要在叶绿体基质中进行，故Rubisco分布在叶绿体基质中，A正确；

B．CO2固定有光．无光条件下都可以进行，所以激活Rubisco不需要黑暗条件，B错误；

C．Rubisco催化CO2固定不消耗能量，所以不需要ATP，C正确；

D．Rubisco催化C5和CO2结合，生成C3，D正确。

16．【答案】D

【解析】

植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。

解答：

A．类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，A错误；

B．如果没有光照，叶肉细胞可以通过呼吸作用合成ATP，B错误；

C．二氧化碳来源于线粒体和叶片的气孔从外界环境中吸收，C错误；

D．卡尔文循环属于暗反应，从循环中出来的产物是三碳糖，D正确。

17．【答案】D

【解析】

18．【答案】A

【解析】

本题考察提取和分离叶绿体色素实验，提取色素时加二氧化硅的目的是充分研磨，加碳酸钙的目的是防止色素被破坏。

解答：

A．加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，A正确；

B．提取色素时加二氧化硅的目的是充分研磨，B错误；

C．分离色素用层析液，C错误；

D．用无水乙醇提取色素，D错误。