2025版高考生物二輪復習課件 第一部分 專題二 爭分點突破1 光合作用的原理

光合作用的原理爭分點突破

1一

核心提煉1.探索光合作用原理的部分實驗2.光合作用的原理Ⅰ.光反應(1)光合色素(PSⅡ和PSⅠ)的主要功能是吸收、傳遞、轉化光能，其吸收的光能有兩個方面的用途：一是將水分解產(chǎn)生氧和H＋，氧直接以氧分子的形式釋放出去，H＋與氧化型輔酶Ⅱ(NADP＋)結合，形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)；二是在有關酶的作用下，提供能量促使ATP的合成。(2)物質(zhì)變化①2H2O―→O2＋4H＋＋4e－小結電子的最初供體是水，最終受體是NADP＋，電子傳遞的最終產(chǎn)物是NADPH。(3)能量變化在PSⅡ中，日光激發(fā)葉綠素中的電子由低能狀態(tài)轉化為高能狀態(tài)，隨后能量轉移到ATP中。高能電子再轉化為低能電子，進入PSⅠ，PSⅠ中的能量變化為光能→電能→NADPH中的化學能。拓展(1)質(zhì)子濃度(電化學)梯度的建立①PSⅡ在類囊體的囊腔側進行水的光解產(chǎn)生H＋；②質(zhì)子泵將一些H＋逆濃度梯度從基質(zhì)泵入類囊體腔；③另一些H＋在基質(zhì)中和NADP＋形成NADPH。(2)合成ATP類囊體膜的磷脂雙分子層對質(zhì)子高度不通透，因此類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度梯度流出釋放的能量來合成ATP。Ⅱ.暗反應(1)物質(zhì)變化(2)光合產(chǎn)物的主要形式光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體吸水漲破。蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質(zhì)的優(yōu)點是非還原糖性質(zhì)較穩(wěn)定。3.光反應和暗反應的聯(lián)系(1)NADPH的作用：作為活潑的還原劑，同時也儲存部分能量供暗反應階段利用。(2)ATP和還原型輔酶在葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉移方向①ATP和還原型輔酶Ⅱ在葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)間的轉移方向：葉綠體產(chǎn)生的ATP基本不轉移至細胞質(zhì)基質(zhì)，NADPH能轉移至細胞質(zhì)基質(zhì)中，細胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP和NADPH都能轉移至葉綠體中。②ATP和還原型輔酶Ⅰ在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體間的轉移方向：線粒體產(chǎn)生的ATP和NADH都可以轉移至細胞質(zhì)基質(zhì)中，細胞質(zhì)基質(zhì)中的ATP不轉移至線粒體中，NADH能轉移至線粒體中。判斷下列有關光合作用的敘述(1)葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢(

)提示：葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越快?！?2)用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰(

)√(3)植物工廠常采用無土栽培技術，應保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同(

)提示：為保證植物的根能夠正常吸收水分，應控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細胞的細胞液濃度?！?4)類囊體產(chǎn)生的ATP和O2，參與CO2的固定與還原(

)提示：類囊體產(chǎn)生的ATP參與C3的還原，產(chǎn)生的O2用于細胞呼吸或釋放到周圍環(huán)境中?！?5)在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降(

)√二

真題演練1.(2024·河北，19節(jié)選)高原地區(qū)藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結果如圖所示。(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中_____光可被位于葉綠體____________上的光合色素高效吸收后用于光反應，進而使暗反應階段的C3還原轉化為______和________。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的_________較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。藍類囊體薄膜C5糖類紫外光(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用__________作為溶劑。測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是__________________________________________________________________________________________。無水乙醇

葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾2.(2020·山東，21節(jié)選)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是_____________，模塊3中的甲可與CO2結合，甲為________________。模塊1和模塊2五碳化合物(或C5)(2)若正常運轉過程中氣泵突然停轉，則短時間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉時間較長，模塊2中的能量轉換效率也會發(fā)生改變，原因是________________________________________。減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量______(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是________________________________________________________________。高于系統(tǒng)沒有細胞呼吸消耗糖類(或植物細胞呼吸消耗糖類)人工光合作用3.(2022·重慶，23節(jié)選)科學家發(fā)現(xiàn)，光能會被類囊體轉化為“某種能量形式”，并用于驅(qū)動產(chǎn)生ATP(如圖Ⅰ)。為探尋這種能量形式，他們開展了后續(xù)實驗。回答下列問題：(1)在圖Ⅰ實驗基礎上進行圖Ⅱ?qū)嶒?，發(fā)現(xiàn)該實驗條件下，也能產(chǎn)生ATP。但該實驗不能充分證明“某種能量形式”是類囊體薄膜內(nèi)外的H＋濃度差，原因是_________________________________________________________________________________________。實驗Ⅱ是在光照條件下對類囊體進行培養(yǎng)，無法證明某種能量是來自光能還是來自膜內(nèi)外H＋濃度差(2)為探究自然條件下類囊體薄膜內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差的原因，對無緩沖液的類囊體懸液進行光、暗交替處理，結果如圖Ⅲ所示，懸液的pH在光照處理時升高，原因是______________________________________________________。類囊體薄膜外H＋被轉移到類囊體薄膜內(nèi)，造成溶液pH升高4.(2021·湖南，18節(jié)選)為研究葉綠體的完整性與光反應的關系，研究人員用物理、化學方法制備了4種結構完整性不同的葉綠體，在離體條件下進行實驗，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對放氧量表示光反應速率，實驗結果如表所示。實驗項目葉綠體類型及放氧量相對值葉綠體A：雙層膜結構完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結構解體破裂成顆?；蚱螌嶒炓唬阂訤ecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二：以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：(1)葉綠體A和葉綠體B的實驗結果表明，葉綠體雙層膜對以________(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應有明顯阻礙作用，得出該結論的推理過程是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。FecyFecy具有親水性，對葉綠體雙層膜的通透性較差，當葉綠體雙層膜局部受損時，即葉綠體B相對于葉綠體A，相對放氧量明顯提高；而以親脂性的DCIP為電子受體進行實驗時，相對放氧量無明顯變化(2)該實驗中，光反應速率最高的是葉綠體C，表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于__________________________________________，從而提高光反應速率。電子受體接近類囊體薄膜，提高電子傳遞效率(3)以DCIP為電子受體進行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結合圖示對實驗結果進行解釋：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP的合成依賴于氫離子順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP合成酶，葉綠體A、B、C、D類囊體薄膜的受損程度依次增大，越不利于氫離子濃度梯度的建立，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低5.(2021·江蘇，20節(jié)選)線粒體對維持旺盛的光合作用至關重要。如圖表示葉肉細胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)表示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”。請據(jù)圖回答下列問題：(1)光合作用時，CO2與C5結合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖(C3)，為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3必須用于再生______；運到細胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運出細胞。每運出一分子蔗糖相當于固定了_____個CO2分子。C512(2)光照過強時，細胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細胞損傷。草酰乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的__________中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉化為_____中的化學能。NADPHATP6.(2023·河北，19節(jié)選)擬南芥發(fā)育早期的葉肉細胞中，未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP須借助其膜上的轉運蛋白H由細胞質(zhì)基質(zhì)進入。發(fā)育到一定階段，葉肉細胞H基因表達量下降，細胞質(zhì)基質(zhì)ATP向成熟葉綠體轉運受阻?；卮鹣铝袉栴}：(1)未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP主要在____________________合成，經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入葉綠體。線粒體(或線粒體內(nèi)膜)度明顯_______。據(jù)此推測，H基因的過量表達造成細胞質(zhì)基質(zhì)ATP被________(填“葉綠體”或“線粒體”)大量消耗，細胞有氧呼吸強度______。(2)研究者通過轉基因技術在葉綠體成熟的葉肉細胞中實現(xiàn)H基因過量表達，對轉H基因和非轉基因葉肉細胞進行黑暗處理，之后檢測二者細胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中ATP相對濃度，結果如圖。相對于非轉基因細胞，轉基因細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃降低葉綠體升高(3)綜合上述分析，葉肉細胞通過下調(diào)_______________________阻止細胞質(zhì)基質(zhì)ATP進入成熟的葉綠體，從而防止線粒體_______________________________，以保證光合產(chǎn)物可轉運到其他細胞供能。H基因表達(或H蛋白數(shù)量)過多消耗光合產(chǎn)物(或有氧呼吸增強)三

模擬預測1.光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)是完成光反應必需的，光反應過程中光合電子傳遞包括線性電子傳遞和環(huán)式電子傳遞(如圖)。請分析回答下列問題：(1)類囊體膜上光合色素與________形成的復合體可吸收、傳遞、轉化光能。在光照條件下，PSⅡ吸收光能產(chǎn)生高能電子，PSⅡ中部分葉綠素a失去電子轉化為_________(填“強還原劑”或“強氧化劑”)再從______中奪取電子引起O2釋放。蛋白質(zhì)強氧化劑H2O(2)在______________(填“線性電子傳遞”或“環(huán)式電子傳遞”)中，電子經(jīng)PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最終與_____________結合生成NADPH，同時產(chǎn)生ATP共同參與__________過程。線性電子傳遞H＋、NADP＋C3的還原(1)卡爾文用14CO2供小球藻進行光合作用，5秒后在五碳化合物和六碳化合物中檢測到放射性，當縮短時間至幾分之一秒時，三碳化合物中檢測到放射性，由此可知14C的轉移路徑是__________________________________________，30秒后許多有機化合物中均檢測到放射性。可見，在該實驗中卡爾文是通過控制_________來探究CO2中碳原子轉移路徑的，卡爾文循環(huán)包括_______________________兩個過程。2.根據(jù)植物光合作用中卡爾文循環(huán)示意圖回答下列問題：CO2→C3→(CH2O)或CO2→C3→(CH2O)＋C5反應時間CO2的固定和C3的還原(2)當葉綠體中核酮糖-1,5-二磷酸含量低時，可通過_______________________________________方式增加其含量。丙糖磷酸不輸出循環(huán)，從而增強圖中③過程3.(2024·湘潭高三二模)番茄受低溫傷害后葉肉細胞葉綠體受損嚴重，淀粉大量積累。Y基因過表達株系比野生型明顯耐低溫。如圖為番茄葉肉細胞內(nèi)光合作用過程中有機物合成及轉運示意圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖分析，低溫影響R酶的活性進一步降低了光反應對光能的利用，其原因是________________________________________________________________。低溫下，葉綠體中丙糖磷酸增加，生成淀粉過多抑制光合作用，推測低溫對磷酸轉運體的抑制作用______(填“大于”或“小于”)對R酶的抑制。R酶活性降低，暗反應速率降低，為光反應提供的ADP、NADP＋、Pi減少大于基因過表達株系抗低溫的機理是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Y蛋白可進入細胞核作用于基因S、I、L的啟動子。低溫下Y基因過表達株系葉綠體內(nèi)淀粉積累減少，細胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖、蔗糖等可溶性糖的含量增加，因而具有更強的低溫抗性。據(jù)此推測，Y

促進S基因轉錄，使R酶增多，從而促進丙糖磷酸的合成；抑制I基因轉錄，減少淀粉合酶，從而減少淀粉合成對丙糖磷酸的消耗；促進L基因轉錄，增加α-淀粉酶的量，促進葡萄糖的生成4.(2024·濟南高三模擬)圖為杜鵑花葉肉細胞葉綠體部分結構及相關反應示意圖，光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)是葉綠體進行光吸收的功能單位。PSⅡ吸收光能的分配有三個去路：①PSⅡ光化學反應所利用的能量；②PSⅡ調(diào)節(jié)性熱耗散等形式的能量耗散；③非調(diào)節(jié)性的能量耗散。研究發(fā)現(xiàn)，③部分的分配占比過大將對PSⅡ的結構產(chǎn)生破壞。(1)杜鵑根尖伸長區(qū)細胞中能合成ATP的場所是___________________；在類囊體薄膜上光能被轉化為電能，后被轉化為化學能儲存在______________中；生產(chǎn)者除了利用光能還可以利用化學能，如硝化細菌能將土壤中的氨(NH3)氧化成______________，進而氧化成____________，釋放出的化學能可以被硝化細菌用來將CO2、H2O合成糖類。細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體ATP、NADPHHNO2(亞硝酸)HNO3(硝酸)根尖伸長區(qū)細胞沒有葉綠體，合成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。據(jù)圖可知，圖示過程屬于光反應過程，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，光反應先將光能轉化為電能，再轉化為化學能儲存在ATP、NADPH中，用于暗反應中的C3還原過程。硝化細菌為自養(yǎng)型生物，可以將氨氧化成亞硝酸，進而氧化成硝酸，并利用無機物氧化所釋放的能量制造有機物。(2)據(jù)圖可知，NADPH合成過程中所需電子的最初供體是____，推動ATP合成所需能量的直接來源是_________________。H2O膜兩側的H＋濃度差由圖分析可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面將水分解為O2和H＋，同時產(chǎn)生的電子經(jīng)傳遞可用于NADP＋和H＋結合形成NADPH，故NADPH合成過程中所需電子的最初供體是水。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H＋濃度梯度提供分子勢能，促使ADP與Pi反應形成ATP，故ATP合成所需能量的直接來源是膜兩側的H＋濃度差。(3)為探索某種杜鵑花葉片對光環(huán)境變化的適應及響應機制，研究人員將其長期遮陰培養(yǎng)后，置于全光照下繼續(xù)培養(yǎng)一段時間并進行相關檢測，結果如表所示。條件遮陰全光照PSⅡ光能轉化效率/100%79.349.4光合電子傳遞效率/(μmol·m－2·s－1)64.937.8請結合表中數(shù)據(jù)，從光能分配角度分析，該品種杜鵑花對全光照的適應能力較弱的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。

全光照下，PSⅡ吸收的光能分配到非調(diào)節(jié)性的能量耗散的占比過大，對PSⅡ結構造成破壞，導致PSⅡ光能轉化效率和光合電子傳遞效率降低由題干可知，非調(diào)節(jié)性的能量耗散的分配占比過大將對PSⅡ的結構產(chǎn)生破壞。結合表中數(shù)據(jù)推測，全光照下，該品種杜鵑花PSⅡ吸收的光能分配到非調(diào)節(jié)性的能量耗散的占比過大，對PSⅡ結構造成破壞，導致PSⅡ光能轉化效率和光合電子傳遞效率降低，使該品種杜鵑花對全光照的適應能力較弱。條件遮陰全光照PSⅡ光能轉化效率/100%79.349.4光合電子傳遞效率/(μmol·m－2·s－1)64.937.85.研究表明：相對于動物，植物的細胞呼吸還包括另一條由交替氧化酶(AOX)主導的途徑，該呼吸途徑可幫助其抵抗強光等逆境，具體過程如圖所示，其中iATP為細胞內(nèi)ATP，eATP為細胞外ATP。原能轉移出葉綠體，并最終通過AOX呼吸途徑將其中大部分能量以______的形式散失，從而有效緩解強光對植物細胞內(nèi)光系統(tǒng)的損傷。同時，eATP可通過DORN1緩解因交替呼吸抑制引起的光系統(tǒng)反應效率下降，進一步避免光抑制現(xiàn)象產(chǎn)生，因此強光照射下植物可避免光抑制，該調(diào)節(jié)過程為__________(填“正反饋”或“負反饋”)。(1)強光下，光反應產(chǎn)生的NADPH量大于暗反應消耗的NADPH量，使葉綠體內(nèi)NADP＋含量_____________。植物細胞通過“蘋果酸—草酰乙酸穿梭”途徑，將過多的NADPH中還減少(下降)熱能負反饋斷，eATP最可能是作為一種信號分子調(diào)節(jié)植物的光合作用，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)目前尚未發(fā)現(xiàn)在植物細胞的表面或細胞膜上存在ATP合成酶，eATP可來源于__________________________________________________________(填場所)產(chǎn)生的iATP，據(jù)圖判細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體(或細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì))eATP與細胞膜上的DORN1結合后能激發(fā)細胞內(nèi)與光合作用相關的信號傳導(或eATP與細胞膜上的受體結合后能激發(fā)與光合作用相關的信號傳導)6.(2024·泰安高三模擬)某科研團隊構建了一套由硅納米線和細菌組成的人工光合系統(tǒng)，可生產(chǎn)出O2和乙酸鹽。硅納米線陣列可以吸收太陽光，并利用光生成電子傳遞給負載在硅納米線上的細菌，作為細菌固定、還原CO2的能量來源。該系統(tǒng)的光能轉化效率超過了大部分高等綠色植物的自然光合作用效率，極大地助推了地球溫室效應問題的解決?；卮鹣铝袉栴}：(1)有些光合細菌光反應的底物是H2O，而有的卻是H2S，該人工光合系統(tǒng)中的細菌光反應的底物應該是H2O，作出此判斷的理由是__________________________________________________________________________________________________。若要通過實驗驗證上述結論，可以采用____________法進一步研究。(2)該人工光合系統(tǒng)的光合作用效率高于大部分高等綠色植物的，從對光能的利用角度分析，其原因是___________________________________________________________________________。光反應中，水光解可以生成O2，而該人工光合系統(tǒng)生成了O2，因此推測該人工光合系統(tǒng)的光合底物之一是H2O同位素示蹤

綠色植物的光合作用對吸收的光具有選擇性，人工光合系統(tǒng)能利用各種波長的光四

專題強化練12345678910111213答案對一對題號12345678910答案DACCDCCABDACABC題號

11答案①光反應NADPH

②減少CO2供應，暗反應減緩，為光反應提供ADP、Pi和NADP＋的量降低(2)①將水分解為O2和NADPH促成ADP和Pi合成ATP

②海水環(huán)境中的CO2、細胞呼吸釋放的CO2

(3)紅光和藍紫把載有死水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有氧氣的黑暗環(huán)境中，之后用透過三棱鏡的光照射臨時裝片，一段時間后觀察裝片中好氧細菌的分布情況好氧細菌均勻地分布在死水綿周圍12345678910111213對一對題號

12答案(1)ATP催化ATP合成，運輸H＋

(2)NADPH葉綠體基質(zhì)(3)有利于抑制ATP合成酶的活性導致ATP的合成受阻，會引起類囊體腔內(nèi)的H＋濃度升高，進而激活PSBS

(4)長勢相同H218O和CO2

H2O和C18O2題號13答案(1)類囊體薄膜NADPH熱能(2)線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)eATP需要與(細胞膜上)的DORN1受體結合后才能激發(fā)細胞內(nèi)的信號轉導(3)①降低緩解不明顯②交替呼吸(途徑)抑制答案1.(2024·貴州，3)為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法(一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比)分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是A.葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B.分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C.光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異D.測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段√12345678910111213答案研磨葉片時，加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；由于不同色素在層析液中的溶解度不同，因此在濾紙上的擴散速度不同，從而達到分離的效果，即紙層析法，B正確；葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量，D錯誤。12345678910111213答案2.(2021·重慶，6)圖示為類囊體薄膜蛋白排列和光反應產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是A.水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼

吸利用，最少要穿過4層膜B.NADP＋與電子(e－)和質(zhì)子

(H＋)結合形成NADPHC.產(chǎn)生的ATP可用于暗反應及其他消耗能量的反應D.電子(e－)的有序傳遞是完成光能轉換的重要環(huán)節(jié)12345678910111213答案√水光解產(chǎn)生O2的場所是葉綠體的類囊體薄膜的內(nèi)側，若被有氧呼吸利用(O2在線粒體內(nèi)膜上被利用)，O2從葉綠體類囊體薄膜開始，再穿過葉綠體2層膜，然后進入同一細胞中的線粒體，穿過線粒體的2層膜，至少要穿過5層膜，A錯誤。12345678910111213答案3.(2023·湖北，8)植物光合作用的光反應依賴類囊體薄膜上PSⅠ和PSⅡ光復合體，PSⅡ光復合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是A.葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復合體對光能的捕獲增強B.Mg2＋含量減少會導致PSⅡ光復合體對光能的捕獲減弱C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結合，不利于對光能的捕獲D.PSⅡ光復合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2√12345678910111213答案弱光下LHCⅡ與PSⅡ結合，增強對光能的捕獲，C錯誤。12345678910111213答案4.淀粉和蔗糖是葉肉細胞光合作用的兩種主要終產(chǎn)物，Pi在二者分配過程中起到了重要調(diào)節(jié)作用，其過程如圖所示。下列敘述正確的是A.磷是生物膜的重要組分，中心體和

核糖體不含磷B.CO2形成磷酸丙糖的過程中，NADPH

不供能，只作為還原劑C.若光照驟減，短時間內(nèi)核酮糖-1,5-二

磷酸的含量減少D.若抑制磷酸轉運器的功能，卡爾文循環(huán)會馬上停止√12345678910111213答案磷脂構成生物膜的基本支架，中心體由蛋白質(zhì)組成，不含磷元素，核糖體由蛋白質(zhì)和RNA組成，含磷元素，A錯誤；CO2形成磷酸丙糖的過程中，需要NADPH作還原劑和提供光反應吸收的太陽能，B錯誤；若抑制磷酸轉運器的功能，會導致葉綠體內(nèi)Pi下降，進而影響卡爾文循環(huán)，但卡爾文循環(huán)不會馬上停止，D錯誤。12345678910111213答案5.(2024·邵陽高三二模)科研人員向離體葉綠體懸浮液中加入適量NaHCO3溶液和必要物質(zhì)，在適宜條件下進行周期性的光暗交替實驗，結果如圖。下列敘述錯誤的是A.光照開始后短時間內(nèi)，葉綠體內(nèi)

C3的含量會下降B.陰影部分的面積可用來表示一個

光周期的光照時間內(nèi)NADPH和

ATP的積累量C.光照開始后兩曲線逐漸重合時，光反應速率等于暗反應速率D.光照總時間及實驗時間相同的條件下，光暗交替和連續(xù)光照制造的有機物相等12345678910111213答案√光反應產(chǎn)生ATP與NADPH，可使C3的還原快速進行，光照開始后短時間內(nèi)，CO2吸收速率很低，C3的合成較慢，因此葉綠體內(nèi)C3的含量會下降，A正確；由于O2的釋放速率代表光反應，能產(chǎn)生NADPH和ATP，暗反應固定CO2，消耗NADPH和ATP，所以陰影部分應該表示光反應產(chǎn)生量與暗反應消耗量的差值，即一個光周期的光照時間內(nèi)NADPH和ATP的積累量，B正確；12345678910111213答案由于該實驗中只存在離體的葉綠體，所以測出O2的釋放速率為真正光合作用的速率，由于O2的釋放速率代表光反應，能產(chǎn)生ATP與NADPH，暗反應固定CO2產(chǎn)生C3，C3的還原消耗ATP與NADPH，光照開始后兩曲線逐漸重合時，光反應速率等于暗反應速率，C正確；光暗交替時暗反應能更充分地利用光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP，故光照總時間及實驗時間相同的條件下，光暗交替制造的有機物大于連續(xù)光照制造的有機物，D錯誤。12345678910111213答案6.某植物葉片有全綠和綠色帶白斑兩種，研究人員利用不同的葉片開展了甲、乙、丙三組實驗。三組均給予適宜的光照，其中丙組用14CO2培養(yǎng)葉片(過程中不斷充入14CO2，使瓶中14CO2濃度保持不變且與外界CO2濃度相等)，培養(yǎng)過程測定葉肉細胞中放射性三碳化合物濃度的變化情況，結果如圖。下列說法錯誤的是A.培養(yǎng)一段時間后，用碘液處理甲、

乙兩組葉片，藍色最深的部位為④B.不考慮溫度的變化，培養(yǎng)過程中，

乙瓶的氣體總體積可能一直保持不變C.丙實驗的OA段，葉肉細胞中五碳化合

物的濃度在不斷地下降D.丙實驗的AB段，葉肉細胞中放射性三碳化合物的生成和消耗達到平衡√12345678910111213答案甲瓶中無CO2，葉片白色部分無葉綠體，所以培養(yǎng)一段時間淀粉產(chǎn)生最多的部分應為④，A正確；不考慮溫度的變化，若乙瓶中葉片的光合速率等于呼吸速率，則葉片整體上表現(xiàn)為與外界環(huán)境無氣體交換，培養(yǎng)過程中，乙瓶的氣體總體積可保持不變，B正確；12345678910111213答案將葉片從12CO2的環(huán)境中移入含有相同濃度14CO2的丙瓶中，CO2濃度不變，暗反應速率不變，所以五碳化合物的濃度不變，C錯誤；暗反應過程中，C3的消耗和生成在不斷進行，AB段14C3不變，即消耗量等于生成量，D正確。12345678910111213答案7.(2024·臨沂高三模擬)科學家利用細菌視紫紅質(zhì)和ATP合成酶等構建了一種簡單的人工光合細胞，可以產(chǎn)生ATP，為細胞代謝提供能量，模式圖如圖。下列關于該人工光合細胞的敘述，錯誤的是A.細菌視紫紅質(zhì)類似于光合色素，能夠?qū)崿F(xiàn)

能量轉換B.H＋利用光能以主動運輸?shù)姆绞竭M入人工光

合細胞器C.人工光合細胞器膜上產(chǎn)生的ATP只能用于蛋

白質(zhì)的合成D.人工光合細胞器與植物細胞的葉綠體功能不完全相同√12345678910111213答案12345678910111213答案細菌視紫紅質(zhì)能吸收光能，類似于光合色素，能夠?qū)⒐饽苻D化為ATP中的化學能，實現(xiàn)能量轉換，A正確；據(jù)圖可知，H＋從膜外運送到膜內(nèi)，是從低濃度向高濃度運輸，且在此過程中需要光提供能量，故H＋利用光能以主動運輸?shù)姆绞竭M入人工光合細胞器，B正確；12345678910111213答案分析題意可知，科學家利用細菌視紫紅質(zhì)和ATP合成酶等構建了一種簡單的人工光合細胞，人工光合細胞器膜類似于類囊體薄膜，人工光合細胞器膜上產(chǎn)生的ATP能用于暗反應，C錯誤；分析題圖可知，人工光合細胞器與植物細胞的葉綠體結構不同，功能也不完全相同，D正確。8.(不定項)(2024·青島高三一模)如圖是光合作用過程示意圖(字母代表物質(zhì))，PSBS是一種類囊體膜蛋白，能感應類囊體腔內(nèi)H＋的濃度而被激活，激活的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，防止強光對植物細胞造成損傷。下列說法正確的是A.H＋經(jīng)過Z蛋白外流的同時，利用B物

質(zhì)來合成C物質(zhì)B.葉綠素分子中被光激發(fā)的e－，經(jīng)傳

遞到達D結合H＋后生成EC.物質(zhì)F濃度降低至原濃度一半時，

短時間內(nèi)C5的含量將降低D.降低Z蛋白的活性和阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應都將有利于PSBS發(fā)揮功能√12345678910111213答案√√12345678910111213答案由圖可知，C、E可用于C3的還原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。H＋順濃度梯度經(jīng)過Z蛋白外流的同時，利用化學勢能將ADP和Pi轉化為ATP，即B物質(zhì)被用來合成C物質(zhì)，A正確；葉綠素分子中被光激發(fā)的電子，經(jīng)傳遞到達D(NADP＋)同時結合H＋生成E，即NADPH，B正確；12345678910111213答案物質(zhì)F是CO2，濃度降低至原濃度一半時，短時間內(nèi)CO2的固定速率降低，但C3的還原速率不變，故C5的含量將升高，C錯誤；由題意可知，降低Z蛋白的活性會減少H＋向外運輸，阻斷卡爾文循環(huán)中F的供應會導致暗反應減弱，進而抑制光反應ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白的活性與ATP合成有關，因此ATP合成減少也會導致H＋外運減少，因此都將有利于PSBS發(fā)揮功能，防止強光對植物細胞造成損傷，D正確。9.(不定項)(2024·德州高三三模)植物葉肉細胞能進行光合作用亦能進行細胞呼吸，兩代謝過程中存在多種相似物質(zhì)的轉化，如水的分解與合成、二氧化碳的產(chǎn)生與消耗等。某葉片有機物量為M，先黑暗處理兩小時，葉片重量的變化量為2；再光照兩小時，葉片重量變?yōu)镸＋4(光照強度恒定)。下列相關敘述正確的是A.若給該葉片提供H218O，四小時后有機物中也能檢測出18OB.該光照強度下，此葉片每天至少光照12小時，葉片有機物的量才不會減少C.光合作用和細胞呼吸過程中產(chǎn)生的還原氫都儲存了化學能D.CO2的產(chǎn)生和CO2的消耗都在生物膜上進行12345678910111213答案√√給植物提供H218O，其參與光合作用，在有機物中也能檢測出18O，A正確；分析題意可知，該植物每小時呼吸值為2÷2＝1，總光合速率為(M＋4＋2－M＋2)÷2＝4，則一天呼吸消耗1×24＝24,24÷4＝6(小時)，故該光照強度下，此葉片每天至少光照6小時，葉片有機物的量才不會減少，B錯誤；光合作用產(chǎn)生的NADPH和細胞呼吸產(chǎn)生的NADH都儲存了化學能，C正確；CO2產(chǎn)生于線粒體基質(zhì)，CO2在葉綠體基質(zhì)消耗，都不在生物膜上進行，D錯誤。12345678910111213答案10.(不定項)(2024·聊城高三質(zhì)檢)我國科學家模擬植物的光合作用，設計了一條利用二氧化碳合成淀粉的人工體系(ASAP)，流程如圖所示。據(jù)圖判斷下列相關敘述錯誤的是A.圖示的ASAP過程與植物細胞中的暗反應一樣

能循環(huán)進行B.該體系與植物光合作用消耗的CO2相同，該

系統(tǒng)淀粉的積累量與植物體內(nèi)相等C.圖中由CO2經(jīng)甲醇到C3化合物的生成過程，需要還原劑和能量供應D.ASAP代謝路線有助于節(jié)約勞動成本，提高生產(chǎn)效率，達到環(huán)保節(jié)能√12345678910111213答案√√圖示C3生成C6后轉化為淀粉，ASAP過程不能夠循環(huán)進行，A錯誤；在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，光合作用、人工合成淀粉兩種途徑合成糖類相同，而人工光合作用系統(tǒng)沒有細胞呼吸消耗糖類，因此人工系統(tǒng)淀粉的積累量更多，B錯誤；圖中由CO2經(jīng)甲醇到C3化合物的生成過程，類似于光合作用中CO2的固定，不需要還原劑和能量供應，C錯誤；12345678910111213答案在能量供給充足條件下，人工合成淀粉途徑由于產(chǎn)量高，對環(huán)境中水的依賴程度較低，可節(jié)約耕地和淡水，避免農(nóng)藥、化肥等對環(huán)境的污染等，D正確。12345678910111213答案11.(2024·山東省實驗中學高三二模)科學家對光合作用的研究經(jīng)歷了漫長的探索過程：(1)1937年，英國植物學家希爾發(fā)現(xiàn)，將葉綠體分離后置于含有一定濃度的蔗糖溶液中，制備成葉綠體懸浮液。若向其中加入適當?shù)摹半娮邮荏w”如鐵鹽或其他氧化劑，給予葉綠體一定強度的光照，在沒有CO2時就能放出O2，同時電子受體被還原。請回答相關問題：①希爾反應模擬了葉綠體光合作用中_________階段的部分變化，還原后的電子受體相當于光合作用中的________。12345678910111213答案光反應NADPH②希爾反應說明水的光解與糖的合成不是同一個過程，可一般情況下，減少CO2供應，綠色植物的光反應速率也會降低，原因是______________________________________________________________。12345678910111213答案減少CO2供應，暗反應減緩，為光反應提供ADP、Pi和NADP＋的量降低(2)海洋中的真核藻類，習慣上依顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布依次是淺、中、深。自然狀態(tài)下，它們都能通過光合作用制造有機物?；卮鹣铝袉栴}：①綠藻葉綠體中的光合色素可對光能進行捕獲，吸收的光能主要有兩方面用途：一是______________________，二是_____________________。②CO2是光合作用的原料之一，紅藻正常生長過程中，其光合作用固定的CO2來自____________________________________(回答2點即可)。12345678910111213答案將水分解為O2和NADPH促成ADP和Pi合成ATP海水環(huán)境中的CO2、細胞呼吸釋放的CO2(3)在研究不同光質(zhì)與光合作用的關系時，恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的好氧細菌聚集在M____________光區(qū)域(填光的類型)。某同學對好氧細菌聚集在M光區(qū)域有如下兩種解釋：①好氧細菌趨氧引起的；②好氧細菌趨M光區(qū)域引起的。請你補充實驗排除解釋②，要求簡要寫出實驗思路和預期結果。實驗思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________。預期結果：_______________________________。12345678910111213答案紅光和藍紫

把載有死水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有氧氣的黑暗環(huán)境中，之后用透過三棱鏡的光照射臨時裝片，一段時間后觀察裝片中好氧細菌的分布情況好氧細菌均勻地分布在死水綿周圍12.植物與太陽光的關系可謂“愛恨交加”，一方面光對于植物進行光合作用是必需的，另一方面過量的光又會導致植物氧化性損傷。研究發(fā)現(xiàn)，在強光條件下，植物類囊體中的pH會由正常條件下的6.5降低至5.5～5.8，H＋濃度的升高激活了類囊體薄膜上的光保護蛋白PSBS，激活的PSBS抑制類囊體薄膜上電子的傳遞，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，從而防止強光對植物造成損傷。12345678910111213答案圖示為具體過程，圖中A～G分別表示不同物質(zhì)，F(xiàn)代表糖類，回答下列問題：(1)圖中C表示______，圖中ATP合成酶的作用是______________________。ATP催化ATP合成，運輸H＋_________________________________________________________________________________。(2)圖中E表示________，圖中反應Ⅱ發(fā)生在____________中。(3)研究發(fā)現(xiàn)，抑制ATP合成酶的活性______(填“有利于”或“不利于”)PSBS發(fā)揮功能，原因是_____12345678910111213答案