2024-2025學年新教材高中生物課時檢測20光合作用的原理含解析新人教版必修1

PAGE8-光合作用的原理(20分鐘70分)一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分)1.下列與光合作用和細胞呼吸相關的說法,錯誤的是 ()A.能進行光合作用的細胞肯定能進行細胞呼吸B.只有綠色部位才能進行光合作用和細胞呼吸C.光合作用過程中產生的還原氫和細胞呼吸過程中產生的還原氫不同D.光合作用和有氧呼吸過程中均須要H2O的參與【解析】選B。能進行光合作用的細胞肯定是活細胞,所以肯定可以進行細胞呼吸為其生命活動供應能量,A正確;幾乎全部的活細胞都可以進行細胞呼吸,但只有含有葉綠體的真核細胞和部分原核細胞可以進行光合作用,B錯誤;光合作用過程中產生的還原氫是NADPH,而細胞呼吸過程中產生的還原氫是NADH,C正確;光合作用和細胞呼吸都須要H2O參與,光合作用過程中須要進行H2O的光解,而細胞呼吸過程中丙酮酸的徹底分解須要H2O的參與,D正確。2.下列水稻葉肉細胞發(fā)生的生命活動中,有ATP合成的是 ()A.CO2進入葉綠體中 B.CO2的固定C.C3的還原 D.O2與[H]結合生成水【解析】選D。CO2進入葉綠體中的方式是自由擴散,不消耗ATP,也不產生ATP,A錯誤;CO2的固定不生成也不消耗ATP,B錯誤;C3的還原須要消耗ATP,C錯誤;有氧呼吸第三階段,氧氣與還原氫結合,生成水,產生大量的ATP,D正確。3.希爾從細胞中分別出葉綠體,并發(fā)覺在沒有CO2時,賜予葉綠體光照,就能放出O2,同時使電子受體還原,希爾反應是H2O+氧化態(tài)電子受體→還原態(tài)電子受體+1/2O2。在希爾反應的基礎上,阿爾農又發(fā)覺在光下的葉綠體,不供應CO2時,既積累NADPH也積累ATP;進一步試驗,撤去光照,供應CO2,發(fā)覺NADPH和ATP被消耗,并產生有機物。下面關于希爾反應和阿爾農發(fā)覺的敘述不正確的是 ()A.光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B.NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體膜上C.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程D.光合作用的需光過程為CO2合成有機物供應ATP和NADPH【解析】選B。由題中的信息(希爾反應式)可以知道,光合作用過程中產生的氧氣來自參與反應的水,A正確;從希爾反應和阿爾農發(fā)覺的敘述,得不到NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體膜上的結論,B錯誤;希爾反應和有機物的合成過程可以分別進行,在光下積累NADPH和ATP,在暗處可以進行有機物的合成,C正確;希爾反應只有在光下才能進行,在暗處是不能進行的,光下積累的NADPH和ATP在合成有機物過程中被消耗,故需光過程為CO2合成有機物供應ATP和NADPH,D正確。4.在相宜反應條件下,用白光照耀離體的簇新葉綠體一段時間后,突然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照耀。下列是光源與瞬間發(fā)生變更的物質,組合正確的是 ()A.紅光,ATP下降 B.紅光,未被還原的C3上升C.綠光,NADPH下降 D.綠光,C5上升【解題指南】(1)題干關鍵信息:改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照耀、瞬間發(fā)生變更的物質。(2)解題思路:依據(jù)光源的變更→推導光能的汲取量→光反應產物(NADPH和ATP)的變更→暗反應過程中物質含量的變更?！窘馕觥窟xC。本題主要考查光合作用的基本過程和影響因素。葉綠體中葉綠素主要汲取紅光與藍紫光,類胡蘿卜素主要汲取藍紫光,汲取綠光最少。由白光照耀突然改用光照強度與白光相同的紅光后,葉綠體中光合色素汲取光能增加,則光反應增加,所產生的NADPH和ATP增多,促進C3的還原,所以C3的量削減,C5的量增加,故A、B項錯誤。由白光照耀改用光照強度與白光相同的綠光后,葉綠體中光合色素汲取光能顯著削減,可導致光反應速率減慢,光反應產生的NADPH和ATP明顯削減,而C3的還原仍以原來的速率消耗NADPH和ATP,則短時間內NADPH含量會下降;此時CO2的固定仍以原來的速率消耗C5,則短時間內C5的含量會下降,故C項正確、D項錯誤。5.下列有關光合作用過程中物質變更的說法,正確的是()A.終止CO2的供應,C3的含量先短暫下降,再略微回升后與C5形成新的平衡B.增加光照,C3的含量將持續(xù)下降,C5的含量將持續(xù)上升C.ATP和NADPH的含量是由光照確定的,與CO2的變更沒有關系D.無論增加光照還是增加CO2的濃度,有機物的產量都不肯定增加【解析】選D。終止CO2的供應,CO2的固定變慢,短時間內,C3的含量會下降,但C3的含量不行能回升,故A錯誤;增加光照,短時間內C3的含量下降,C5的含量上升,但不能持續(xù),故B錯誤;光反應生成ATP和NADPH,暗反應消耗ATP和NADPH,CO2削減,暗反應速度減慢,會使ATP和NADPH增多,抑制光反應的進行,故C錯誤;達到光飽和點或CO2飽和點后增加光照或CO2濃度,有機物的產量不再增加,故D正確。6.將植物栽培在相宜的光照、溫度和足夠的CO2條件下,假如在2h時,將環(huán)境中某一條件變更,此時,葉肉細胞中的C3、C5、ATP含量變更如圖。那么變更的條件是 ()A.加強光照 B.減弱光照C.提高CO2濃度 D.降低溫度【解析】選A。當光照增加時,NADPH和ATP生成增加,C3還原加快其含量削減,短時間內其來路不變,同時C5生成增多,A正確;減弱光照,ATP合成削減,導致C3含量上升,C5含量削減,B錯誤;提高CO2濃度,導致C3含量上升,C5含量削減,C錯誤;降低溫度導致酶的活性減弱,光合速率減慢,ATP合成削減,CO2固定和C3還原減弱,D錯誤。7.白天,葉綠體中ATP和ADP的運動方向是 ()A.ATP與ADP同時由類囊體薄膜向葉綠體基質運動B.ATP與ADP同時由葉綠體的基質向類囊體薄膜運動C.ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質運動,ADP的運動方向正好相反D.ADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質運動,ATP則向相反方向運動【解析】選C。ATP是在葉綠體的類囊體薄膜產生的,到葉綠體基質中用于三碳化合物的還原,但ADP是由葉綠體基質轉移到類囊體薄膜用于合成ATP,A、B、D錯誤,C正確。8.如圖所示葉綠體中的類囊體有兩種:基粒類囊體和基質類囊體,基質類囊體能將單個基粒類囊體連接起來。下列有關敘述正確的是 ()A.葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內B.H2O在光下分解為NADPH和O2的過程發(fā)生在基質類囊體上C.CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D.在類囊體上不含與光反應有關的酶和色素【解析】選D。葉綠體中的色素分布于類囊體薄膜上;H2O的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生,因為其上含有與光反應有關的酶和色素;CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中。二、非選擇題(共2小題,共30分)9.(15分)如圖是光合作用過程的圖解,請依據(jù)圖回答:(1)綠色植物進行光合作用的細胞器是,其中生成的ATP所需能量來自。

(2)光合作用的過程可以分為兩個階段,B表示:階段,此過程進行的場所是。

(3)C和D的化學過程的名稱分別是、。

(4)若把該植物從光下移到暗處,則葉片葉綠體中的C3含量將(填“上升”“降低”或“不變”)。

【解析】(1)綠色植物進行光合作用的細胞器是葉綠體,其中光反應生成ATP的能量來自光能。(2)B表示光合作用的暗反應階段,發(fā)生在葉綠體基質中。(3)由光合作用過程圖解可知,C和D的化學過程的名稱分別是CO2的固定和三碳化合物的還原。(4)將該植物由光照下突然移到暗處,光反應產生的NADPH和ATP削減,被還原的C3削減,生成的C5削減,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將上升。答案:(1)葉綠體光能(2)暗反應葉綠體基質(3)CO2的固定三碳化合物的還原(4)上升10.(15分)下圖是光合作用過程示意圖(字母代表物質),圖中PSBS是一種類囊體膜蛋白,它能感應類囊體腔內的高質子濃度(H+)而被激活,激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上傳遞,最終將過量的光能轉換成熱能釋放,從而防止強光對植物細胞造成損傷。(1)圖中的A是,C是,D是___________。

(2)葉綠素a分布于上,主要汲取光。采納紙層析法分別色素時,留意濾紙上的濾液細線要高于。

(3)過度光照將會激活膜蛋白PSBS,干脆抑制反應Ⅰ中反應,會導致電子不能傳遞給(填字母),所以過量的光能將不能轉變?yōu)榛瘜W能。

(4)據(jù)圖信息可以推想Z蛋白的活性和阻斷反應Ⅱ中的供應都將有利于維持類囊體腔內H+的濃度,從而有利于膜蛋白PSBS發(fā)揮作用。

【解析】(1)題圖表示光合作用的過程,其中階段Ⅰ表示光反應,階段Ⅱ表示暗反應;圖中水的光解發(fā)生在葉綠體的類囊體腔中,A是O2,B是ADP和Pi,C是ATP,D是NADP+,E是CO2。(2)葉綠素a分布于類囊體薄膜上,主要汲取紅光和藍紫光。采納紙層析法分別色素時,留意濾紙上的濾液細線要高于層析液液面,防止色素溶解在層析液中,導致試驗失敗。(3)由題意知:PSBS是一種類囊體膜蛋白,能感應類囊體腔內的高質子濃度而被激活,激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞,最終將過量的光能轉換成熱能釋放,過度光照將會激活膜蛋白PSBS,干脆抑制反應Ⅰ中水的光解反應,會導致電子不能傳遞給D(NADP+),導致過量的光能將不能轉變?yōu)榛瘜W能。(4)據(jù)圖信息可以推想降低Z蛋白的活性能使H+從葉綠體向外運輸?shù)乃俾蕼p慢,同時阻斷CO2的供應都將有利于維持類囊體腔內的H+濃度,從而有利于膜蛋白PSBS發(fā)揮作用。答案:(1)O2ATPNADP+(氧化型輔酶Ⅱ)(2)類囊體薄膜紅光和藍紫層析液液面(3)水的光解D(4)降低(抑制)CO2(10分鐘30分)1.(5分)(不定項選擇)如圖為葉綠體結構與功能示意圖,請據(jù)圖推斷下列有關說法中不正確的是 ()A.光合作用的光反應在圖中B處進行,必需在有光條件下進行B.光合作用過程中釋放的O2來自H2OC.光合作用的暗反應在圖中B處進行,必需在無光條件下進行D.光合作用過程中CO2被固定并還原成圖中的甲物質【解析】選A、C。光合作用的光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,條件是必需在光下才能正常進行,A錯誤;通過同位素示蹤法,人們已經(jīng)證明光合作用過程中所釋放的氧氣來自水的光解,B正確;光合作用的暗反應發(fā)生在葉綠體的基質中,光的有無不影響暗反應的發(fā)生,C錯誤;題圖中的甲物質是(CH2O),暗反應過程中物質的變更是CO2的固定和C3的還原,D正確。2.(5分)(2024·天津等級考)探討人員從菠菜中分別類囊體,將其與16種酶等物質一起用單層脂質分子包袱成油包水液滴,從而構建半人工光合作用反應體系。該反應體系在光照條件下可實現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原,并不斷產生有機物乙醇酸。下列分析正確的是 ()A.產生乙醇酸的場所相當于葉綠體基質B.該反應體系不斷消耗的物質僅是CO2C.類囊體產生的ATP和O2參與CO2固定與還原D.與葉綠體相比,該反應體系不含光合作用色素【解析】選A。本題主要考查光合作用過程。該反應體系相當于葉綠體,產生乙醇酸的場所相當于葉綠體基質,A項正確;該反應體系不斷消耗的物質還有水,B項錯誤;類囊體產生的O2釋放出去,不參與CO2的固定與還原,C項錯誤;類囊體薄膜上分布有光合作用色素,D項錯誤。3.(5分)(不定項選擇)科學家在試驗室中發(fā)覺一種叫RSTWS的物質可破壞細胞器的膜結構,尤其對線粒體內膜和類囊體薄膜更為明顯。若用RSTWS處理高等植物的葉肉細胞,則下列說法正確的是 ()A.處理后的該細胞有氧呼吸第一階段減弱,導致其次、三階段減弱B.線粒體和葉綠體增大膜面積的方式相同C.與處理之前相比,光照條件下處理后的葉肉細胞中ATP/ADP的值變小D.與處理之前相比,光照條件下處理后葉肉細胞中C3/C5的值變大【解析】選C、D。由RSTWS“可破壞細胞器的膜結構,尤其對線粒體內膜和類囊體薄膜更為明顯”可知,有氧呼吸第一階段不受影響,第三階段減弱,A錯誤;線粒體內膜向內折疊形成嵴,增大膜面積,葉綠體則是通過類囊體堆疊形成基粒增大膜面積,二者方式不相同,B錯誤;RSTWS可破壞類囊體薄膜,因此用RSTWS處理高等植物的葉肉細胞,光反應產生的ATP削減,光反應為暗反應供應的ATP和NADPH削減,影響C3的還原,導致C5含量下降,C3含量上升,C、D正確?！驹囼灐ぬ骄俊?.(15分)地球上的綠色植物每年通過光合作用制造的有機物高達2200億噸,相當于全球每年能量消耗的10倍,可見光合作用的探討具有重要的意義。(1)光合作用是將轉變?yōu)橛袡C化合物并釋放出氧氣的過程,也是將自然界中光能最終轉化為(有機化合物中穩(wěn)定的)的途徑。

(2)綠色植物葉肉細胞的光合色素分布在葉綠體的上,可汲取、傳遞、轉化光能,并將轉化的能量儲存在中,用于暗反應中C3的還原。

(3)細胞內的葉綠體是一種動態(tài)的細胞器,隨光照強度的變更,其分布和位置也會發(fā)生變更,該過程稱為葉綠體定位。由圖1結果可知,弱光條件下,葉綠體會匯合到細胞頂面,使其能。強光條件下,葉綠體移動到細胞兩側,以避