2024苏教版新教材高中生物必修1同步练习--第二课时 绿色植物光合作用的过程（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版新教材高中生物必修1同步练习--第二课时 绿色植物光合作用的过程（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-03 22:45:57 | ||
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文档简介
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2024苏教版新教材高中生物必修1
第二课时 绿色植物光合作用的过程
基础过关练
题组一 光合作用的过程
1.(2021江苏南通如皋中学期中)光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的( )
A.类囊体膜 B.外膜 C.内膜 D.基质
2.(2021江苏常熟中学期中)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.C3 B.C5 C.[H] D.(CH2O)
3.(2021江苏盐城伍佑中学月考)用含同位素14C的CO2来追踪光合作用碳原子的转移,最可能的途径是( )
A.14CO2叶绿素ADP
B.14CO2ADPATP
C.14CO2三碳化合物糖类
D.14CO2五碳化合物糖类
4.1937年,英国科学家希尔在研磨绿叶后制取叶绿体悬液,并向悬液中加入草酸铁,然后给予光照,下列有关此实验的叙述,不正确的是( )
A.该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+
B.实验过程中离体的叶绿体释放出了O2
C.该实验证明了光合作用在叶绿体中进行
D.该实验证明了光合作用产生的氧气来自水
5.(2021江苏盐城响水中学期末改编)下列关于光合作用的叙述中,正确的是( )
A.光合作用不一定都发生在叶绿体中
B.光反应和暗反应都生成[H]
C.光反应不需要酶,暗反应需要酶催化
D.红外光和紫外光被叶绿体中的色素吸收后用于光合作用
6.(2021江苏徐州合格性考试模拟)如图是叶绿体局部结构模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.①上分布着色素和有关酶
B.①中发生水的光解并产生氧气
C.②中发生ATP的合成
D.CO2的固定发生在结构②中
7.(2022江苏海头高级中学质量检测)在光合作用的探究历程中,人们利用离体的叶绿体进行实验,逐渐探明了水的光解和NADPH的产生过程,如图所示(e-为负电子)。下列分析正确的是( )
A.完成过程①需要叶绿体色素,有无光照都可进行
B.过程②发生在类囊体膜上并存在能量的转换
C.NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应
D.自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中
8.以黑藻作为实验材料进行实验,请回答下列问题:
(1)黑藻叶肉细胞中的光合色素分布于叶绿体的 膜上,可吸收、传递、转化光能,并将转化的能量储存在 中,用于暗反应中C3的还原。若用纸层析法分离色素,滤纸条上最宽的色素带所代表的色素主要吸收 光。
(2)细胞内的叶绿体存在随光照强度的变化发生分布位置改变的现象,如下图所示。
由图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能 ;强光条件下,叶绿体移动到细胞侧面,以避免强光的伤害。若长期处于弱光条件下,叶绿体还可发生 (列出1点)等适应性变化。
9.如图表示绿色植物体内光合作用过程,请据图分析并回答:
(1)图中的物质①是 。NADPH能为光合作用的 (填“暗反应”或“光反应”)提供还原剂。
(2)图中的物质④是 ,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所为叶绿体的 。
(3)光合作用过程中,物质变化的同时伴随着能量的变化,所需能量来源于 (填“光”或“化学”)能,经过光反应将能量转化为活跃的
(填“光”或“化学”)能,然后经暗反应将其储存在糖分子中。
题组二 环境变化导致光合作用产物量变化
10.利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是( )
A.叶绿素吸收光能的效率下降
B.NADPH等的积累抑制光反应进行
C.合成ATP所需的酶活性受到抑制
D.暗反应中生成的水减少,使光反应的原料不足
11.(2022江苏徐州歌风中学学情检测)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A.O2的产生停止
B.CO2的固定减慢
C.ATP/ADP的值上升
D.NADPH/NADP+的值下降
12.对光合作用图解分析正确的是( )
A.图示为原核生物的光合作用过程
B.若突然停止光照,则短时间内三碳化合物的含量将下降
C.图中①为ATP,②为C3
D.若用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→三碳化合物→糖类
题组三 化能合成作用
13.(2022江苏盐城新丰中学月考)下列有关光合作用和化能合成作用的叙述错误的是( )
A.这两个生理过程合成有机物所利用的能量形式不同
B.能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物
C.这两个生理过程合成有机物所利用的原料不同
D.这两个生理过程的顺利进行均需要酶的催化
能力提升练
题组一 综合分析光合作用的过程
1.(2021江苏淮安淮海中学调研)光合作用暗反应中最先产生的糖类化合物是磷酸丙糖,磷酸丙糖既可以在叶绿体内参与淀粉的合成,也可以运到细胞质基质中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行。据图分析,下列相关说法错误的是( )
A.物质A表示H2O,它在类囊体膜上分解
B.物质B表示CO2,它被固定后产生磷酸丙糖
C.两分子磷酸丙糖可经酶催化产生一分子蔗糖
D.若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率,可促进淀粉的积累
2.黑藻是一种叶片薄且叶绿体大的常见水生植物,易于取材,常作为生物学实验的材料。如图为黑藻叶肉细胞光合作用部分过程图,请分析回答:
(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物 都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中,产生的NADP+也会移动到
被再次利用。
(2)黑藻叶肉细胞通过进行两次羧化反应固定CO2的方式适应水生环境,据图分析,两次羧化反应的场所分别在 。请解释水中CO2含量较低,但黑藻光合作用效率却依然较高的原因 。
题组二 环境变化导致光合作用产物变化
3.(多选)(2021江苏连云港赣榆中学模拟)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于环境条件变化而引起的光合作用的变化,下列说法不正确的是( )
A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C.突然将红光改变为等强度的绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D.突然将绿光改变为等强度的红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
4.(2021江苏苏州常熟中学月考)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
B.ab段14C3浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
C.b点后曲线上升是由于细胞内缺少ATP和[H]
D.14C3的合成和消耗均发生在叶绿体基质
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.C 3.C 4.D 5.A 6.C 7.B 10.B
11.C 12.C 13.C
1.A 叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上,故光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的类囊体膜。
2.C 题图表示在类囊体膜上进行的光反应,叶绿体中的光合色素吸收光能裂解水,得到ATP、氧气和[H],C正确。
3.C 根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知,二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中,然后在有关酶的催化下,C3经过一系列生化反应部分转变为糖类,所以碳原子转移途径可能为CO2→C3→糖类,C正确。
4.D 该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+,同时离体的叶绿体释放出了氧气,该实验一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行(教材P87),但没有证明光合作用产生的氧气来自水,D错误。
5.A 蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用,A正确;暗反应需要光反应提供ATP和[H],暗反应不能生成[H],B错误;光反应和暗反应都需要酶的催化,C错误;光合色素只能吸收可见光,不能吸收红外光和紫外光,D错误。
6.C ①为类囊体膜,其上分布着色素和有关酶,是光反应的场所,其中可发生水的光解并产生氧气,A、B正确;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中不能进行ATP的合成,而且还要消耗ATP,C错误;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中可发生二氧化碳的固定,D正确。
7.B 过程①是水在光下分解,需要叶绿体中的色素分子吸收的光能,故此过程必须在光照环境下才能进行,A错误;过程②表示NADPH的形成,发生在类囊体膜上,此过程存在能量的转换,B正确;在暗反应过程中,NADPH进入叶绿体基质并参与C3的还原反应,C错误;过程①②不一定是在叶绿体中进行的,如自养生物蓝细菌为原核生物,没有叶绿体,也能发生过程①②,D错误。
8.答案 (1)类囊体 ATP和NADPH 红光和蓝紫 (2)最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用 数量增多、类囊体膜面积增大、光合作用有关的酶数量增多、光合色素含量增加等(答出任意1点)
解析 (1)黑藻叶肉细胞中的光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上,可将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中,用于暗反应中C3的还原。光合色素中叶绿素a的含量最多,用纸层析法分离色素,滤纸条上最宽的色素带所代表的色素为叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。(2)由图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用。若长期处于弱光条件下,为了保证高效率的光合作用,叶绿体还可发生数量增多、类囊体膜面积增大、光合作用有关的酶数量增多、光合色素含量增加等适应性变化。
9.答案 (1)氧气 暗反应 (2)二氧化碳 基质 (3)光 化学
解析 结合光合作用过程分析:①为氧气,②为NADPH,③为ATP,④为二氧化碳,⑤为(CH2O)。(1)物质①是氧气,光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应过程中C3的还原,其中NADPH作为还原剂。(2)物质④是二氧化碳,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所为叶绿体基质。(3)植物光合作用的能量来源于光能,通过光反应将光能转化为化学能,再经暗反应将其储存在糖分子中。
10.B 由题意可知,加入药物后影响了暗反应,没有影响叶绿体中的色素的功能,所以叶绿素吸收光能的效率没有下降,A错误;加入的药物影响了暗反应的进行,会减少对NADPH和ATP的消耗,导致NADPH和ATP积累,进而影响光反应进行,O2释放速率下降,B正确;ATP在光反应阶段合成,而加入的药物影响的是暗反应过程,C错误;光反应的原料——水,主要来自环境,而不是暗反应,D错误。
11.C 用黑布迅速将培养瓶罩上使光反应停止,O2的产生停止,A不符合题意;光反应停止后,光反应产生的NADPH和ATP减少,抑制暗反应,因此CO2的固定逐渐减慢,B不符合题意;光反应停止,光反应产生的ATP减少,短时间内ADP的含量相对增多,ATP/ADP的值下降,C符合题意;光反应停止,光反应产生的NADPH减少,NADP+的含量相对增多,因此NADPH/NADP+的值下降,D不符合题意。
12.C 类囊体存在于叶绿体中,原核生物没有叶绿体,故图示为真核生物的光合作用过程,A错误;若突然停止光照,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,故短时间内三碳化合物的含量将增加,B错误;光反应阶段为暗反应提供[H]和ATP,暗反应阶段包含CO2的固定和C3的还原,图中①为ATP,②为C3,C正确;光反应产生[H]、ATP与氧气,三碳化合物在ATP和[H]的作用下还原生成糖类,因此用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→[H]→糖类,D错误。
13.C 光合作用和化能合成作用合成有机物所利用的能量形式不同,光合作用是利用光能将CO2和H2O合成有机物,而化能合成作用利用的是化学能,A正确;能进行光合作用或化能合成作用的生物都能制造有机物,都属于自养生物,B正确;光合作用和化能合成作用合成有机物所利用的原料相同,都是二氧化碳和水,C错误;光合作用和化能合成作用的顺利进行均需要酶的催化,D正确。
能力提升练
1.C 3.ACD 4.B
1.C 物质A是光反应的原料H2O,其在叶绿体类囊体膜上分解,A正确;物质B参与暗反应生成磷酸丙糖,物质B表示CO2,B正确;蔗糖为二糖,有12个碳原子,两分子磷酸丙糖只有6个碳原子,两分子磷酸丙糖不能经酶催化产生一分子蔗糖,C错误;据题意知,Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行,当磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时,多出的磷酸丙糖可转化成淀粉,D正确。
2.答案 (1)ATP 类囊体 (2)细胞质基质、叶绿体基质 两次羧化反应升高了叶绿体中CO2浓度
解析 磷酸烯醇式丙酮酸在细胞质基质中可以将HC固定生成草酰乙酸,草酰乙酸进入叶绿体被NADPH还原生成苹果酸,进而分解生成CO2,参与光合作用暗反应过程。(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物ATP都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中,产生的NADP+也会移动到类囊体再次被光反应利用合成NADPH。(2)分析图示可知,两次羧化反应的场所分别在细胞质基质、叶绿体基质。黑藻叶肉细胞两次羧化反应大大升高了叶绿体中CO2浓度,使黑藻在CO2含量较低的水中,依然保持较高的光合速率。
3.ACD 突然中断CO2供应,导致CO2的固定速率降低,光反应暂时不受影响,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,进而使ATP和[H]含量增加,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大,ATP/ADP的值增大,A错误,B正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,将红光改变为等强度的绿光后,光反应阶段受影响,ATP和[H]合成减少,而暗反应暂时不受影响,进而使C3含量增加、C5含量减少,因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大,C错误;将绿光改变为等强度的红光后,光反应阶段产生的ATP和[H]含量增加,ATP/ADP的值增大,D错误。
4.B 图示中,Oa段叶肉细胞中14C3浓度上升,说明消耗的五碳化合物增加,故五碳化合物浓度有所下降,A正确;ab段14C3浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2的固定和C3的还原过程保持相对稳定,B错误;b点后曲线上升是因为黑暗条件下,光反应停止,不能继续产生[H]和ATP,C正确;14C3的合成和消耗均发生在叶绿体基质,D正确。
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2024苏教版新教材高中生物必修1
第二课时 绿色植物光合作用的过程
基础过关练
题组一 光合作用的过程
1.(2021江苏南通如皋中学期中)光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的( )
A.类囊体膜 B.外膜 C.内膜 D.基质
2.(2021江苏常熟中学期中)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.C3 B.C5 C.[H] D.(CH2O)
3.(2021江苏盐城伍佑中学月考)用含同位素14C的CO2来追踪光合作用碳原子的转移,最可能的途径是( )
A.14CO2叶绿素ADP
B.14CO2ADPATP
C.14CO2三碳化合物糖类
D.14CO2五碳化合物糖类
4.1937年,英国科学家希尔在研磨绿叶后制取叶绿体悬液,并向悬液中加入草酸铁,然后给予光照,下列有关此实验的叙述,不正确的是( )
A.该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+
B.实验过程中离体的叶绿体释放出了O2
C.该实验证明了光合作用在叶绿体中进行
D.该实验证明了光合作用产生的氧气来自水
5.(2021江苏盐城响水中学期末改编)下列关于光合作用的叙述中,正确的是( )
A.光合作用不一定都发生在叶绿体中
B.光反应和暗反应都生成[H]
C.光反应不需要酶,暗反应需要酶催化
D.红外光和紫外光被叶绿体中的色素吸收后用于光合作用
6.(2021江苏徐州合格性考试模拟)如图是叶绿体局部结构模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.①上分布着色素和有关酶
B.①中发生水的光解并产生氧气
C.②中发生ATP的合成
D.CO2的固定发生在结构②中
7.(2022江苏海头高级中学质量检测)在光合作用的探究历程中,人们利用离体的叶绿体进行实验,逐渐探明了水的光解和NADPH的产生过程,如图所示(e-为负电子)。下列分析正确的是( )
A.完成过程①需要叶绿体色素,有无光照都可进行
B.过程②发生在类囊体膜上并存在能量的转换
C.NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应
D.自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中
8.以黑藻作为实验材料进行实验,请回答下列问题:
(1)黑藻叶肉细胞中的光合色素分布于叶绿体的 膜上,可吸收、传递、转化光能,并将转化的能量储存在 中,用于暗反应中C3的还原。若用纸层析法分离色素,滤纸条上最宽的色素带所代表的色素主要吸收 光。
(2)细胞内的叶绿体存在随光照强度的变化发生分布位置改变的现象,如下图所示。
由图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能 ;强光条件下,叶绿体移动到细胞侧面,以避免强光的伤害。若长期处于弱光条件下,叶绿体还可发生 (列出1点)等适应性变化。
9.如图表示绿色植物体内光合作用过程,请据图分析并回答:
(1)图中的物质①是 。NADPH能为光合作用的 (填“暗反应”或“光反应”)提供还原剂。
(2)图中的物质④是 ,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所为叶绿体的 。
(3)光合作用过程中,物质变化的同时伴随着能量的变化,所需能量来源于 (填“光”或“化学”)能,经过光反应将能量转化为活跃的
(填“光”或“化学”)能,然后经暗反应将其储存在糖分子中。
题组二 环境变化导致光合作用产物量变化
10.利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是( )
A.叶绿素吸收光能的效率下降
B.NADPH等的积累抑制光反应进行
C.合成ATP所需的酶活性受到抑制
D.暗反应中生成的水减少,使光反应的原料不足
11.(2022江苏徐州歌风中学学情检测)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A.O2的产生停止
B.CO2的固定减慢
C.ATP/ADP的值上升
D.NADPH/NADP+的值下降
12.对光合作用图解分析正确的是( )
A.图示为原核生物的光合作用过程
B.若突然停止光照,则短时间内三碳化合物的含量将下降
C.图中①为ATP,②为C3
D.若用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→三碳化合物→糖类
题组三 化能合成作用
13.(2022江苏盐城新丰中学月考)下列有关光合作用和化能合成作用的叙述错误的是( )
A.这两个生理过程合成有机物所利用的能量形式不同
B.能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物
C.这两个生理过程合成有机物所利用的原料不同
D.这两个生理过程的顺利进行均需要酶的催化
能力提升练
题组一 综合分析光合作用的过程
1.(2021江苏淮安淮海中学调研)光合作用暗反应中最先产生的糖类化合物是磷酸丙糖,磷酸丙糖既可以在叶绿体内参与淀粉的合成,也可以运到细胞质基质中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行。据图分析,下列相关说法错误的是( )
A.物质A表示H2O,它在类囊体膜上分解
B.物质B表示CO2,它被固定后产生磷酸丙糖
C.两分子磷酸丙糖可经酶催化产生一分子蔗糖
D.若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率,可促进淀粉的积累
2.黑藻是一种叶片薄且叶绿体大的常见水生植物,易于取材,常作为生物学实验的材料。如图为黑藻叶肉细胞光合作用部分过程图,请分析回答:
(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物 都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中,产生的NADP+也会移动到
被再次利用。
(2)黑藻叶肉细胞通过进行两次羧化反应固定CO2的方式适应水生环境,据图分析,两次羧化反应的场所分别在 。请解释水中CO2含量较低,但黑藻光合作用效率却依然较高的原因 。
题组二 环境变化导致光合作用产物变化
3.(多选)(2021江苏连云港赣榆中学模拟)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于环境条件变化而引起的光合作用的变化,下列说法不正确的是( )
A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C.突然将红光改变为等强度的绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D.突然将绿光改变为等强度的红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
4.(2021江苏苏州常熟中学月考)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
B.ab段14C3浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
C.b点后曲线上升是由于细胞内缺少ATP和[H]
D.14C3的合成和消耗均发生在叶绿体基质
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.C 3.C 4.D 5.A 6.C 7.B 10.B
11.C 12.C 13.C
1.A 叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上,故光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的类囊体膜。
2.C 题图表示在类囊体膜上进行的光反应,叶绿体中的光合色素吸收光能裂解水,得到ATP、氧气和[H],C正确。
3.C 根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知,二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中,然后在有关酶的催化下,C3经过一系列生化反应部分转变为糖类,所以碳原子转移途径可能为CO2→C3→糖类,C正确。
4.D 该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+,同时离体的叶绿体释放出了氧气,该实验一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行(教材P87),但没有证明光合作用产生的氧气来自水,D错误。
5.A 蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用,A正确;暗反应需要光反应提供ATP和[H],暗反应不能生成[H],B错误;光反应和暗反应都需要酶的催化,C错误;光合色素只能吸收可见光,不能吸收红外光和紫外光,D错误。
6.C ①为类囊体膜,其上分布着色素和有关酶,是光反应的场所,其中可发生水的光解并产生氧气,A、B正确;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中不能进行ATP的合成,而且还要消耗ATP,C错误;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中可发生二氧化碳的固定,D正确。
7.B 过程①是水在光下分解,需要叶绿体中的色素分子吸收的光能,故此过程必须在光照环境下才能进行,A错误;过程②表示NADPH的形成,发生在类囊体膜上,此过程存在能量的转换,B正确;在暗反应过程中,NADPH进入叶绿体基质并参与C3的还原反应,C错误;过程①②不一定是在叶绿体中进行的,如自养生物蓝细菌为原核生物,没有叶绿体,也能发生过程①②,D错误。
8.答案 (1)类囊体 ATP和NADPH 红光和蓝紫 (2)最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用 数量增多、类囊体膜面积增大、光合作用有关的酶数量增多、光合色素含量增加等(答出任意1点)
解析 (1)黑藻叶肉细胞中的光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上,可将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中,用于暗反应中C3的还原。光合色素中叶绿素a的含量最多,用纸层析法分离色素,滤纸条上最宽的色素带所代表的色素为叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。(2)由图可知,弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用。若长期处于弱光条件下,为了保证高效率的光合作用,叶绿体还可发生数量增多、类囊体膜面积增大、光合作用有关的酶数量增多、光合色素含量增加等适应性变化。
9.答案 (1)氧气 暗反应 (2)二氧化碳 基质 (3)光 化学
解析 结合光合作用过程分析:①为氧气,②为NADPH,③为ATP,④为二氧化碳,⑤为(CH2O)。(1)物质①是氧气,光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应过程中C3的还原,其中NADPH作为还原剂。(2)物质④是二氧化碳,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所为叶绿体基质。(3)植物光合作用的能量来源于光能,通过光反应将光能转化为化学能,再经暗反应将其储存在糖分子中。
10.B 由题意可知,加入药物后影响了暗反应,没有影响叶绿体中的色素的功能,所以叶绿素吸收光能的效率没有下降,A错误;加入的药物影响了暗反应的进行,会减少对NADPH和ATP的消耗,导致NADPH和ATP积累,进而影响光反应进行,O2释放速率下降,B正确;ATP在光反应阶段合成,而加入的药物影响的是暗反应过程,C错误;光反应的原料——水,主要来自环境,而不是暗反应,D错误。
11.C 用黑布迅速将培养瓶罩上使光反应停止,O2的产生停止,A不符合题意;光反应停止后,光反应产生的NADPH和ATP减少,抑制暗反应,因此CO2的固定逐渐减慢,B不符合题意;光反应停止,光反应产生的ATP减少,短时间内ADP的含量相对增多,ATP/ADP的值下降,C符合题意;光反应停止,光反应产生的NADPH减少,NADP+的含量相对增多,因此NADPH/NADP+的值下降,D不符合题意。
12.C 类囊体存在于叶绿体中,原核生物没有叶绿体,故图示为真核生物的光合作用过程,A错误;若突然停止光照,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,故短时间内三碳化合物的含量将增加,B错误;光反应阶段为暗反应提供[H]和ATP,暗反应阶段包含CO2的固定和C3的还原,图中①为ATP,②为C3,C正确;光反应产生[H]、ATP与氧气,三碳化合物在ATP和[H]的作用下还原生成糖类,因此用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→[H]→糖类,D错误。
13.C 光合作用和化能合成作用合成有机物所利用的能量形式不同,光合作用是利用光能将CO2和H2O合成有机物,而化能合成作用利用的是化学能,A正确;能进行光合作用或化能合成作用的生物都能制造有机物,都属于自养生物,B正确;光合作用和化能合成作用合成有机物所利用的原料相同,都是二氧化碳和水,C错误;光合作用和化能合成作用的顺利进行均需要酶的催化,D正确。
能力提升练
1.C 3.ACD 4.B
1.C 物质A是光反应的原料H2O,其在叶绿体类囊体膜上分解,A正确;物质B参与暗反应生成磷酸丙糖,物质B表示CO2,B正确;蔗糖为二糖,有12个碳原子,两分子磷酸丙糖只有6个碳原子,两分子磷酸丙糖不能经酶催化产生一分子蔗糖,C错误;据题意知,Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行,当磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时,多出的磷酸丙糖可转化成淀粉,D正确。
2.答案 (1)ATP 类囊体 (2)细胞质基质、叶绿体基质 两次羧化反应升高了叶绿体中CO2浓度
解析 磷酸烯醇式丙酮酸在细胞质基质中可以将HC固定生成草酰乙酸,草酰乙酸进入叶绿体被NADPH还原生成苹果酸,进而分解生成CO2,参与光合作用暗反应过程。(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物ATP都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中,产生的NADP+也会移动到类囊体再次被光反应利用合成NADPH。(2)分析图示可知,两次羧化反应的场所分别在细胞质基质、叶绿体基质。黑藻叶肉细胞两次羧化反应大大升高了叶绿体中CO2浓度,使黑藻在CO2含量较低的水中,依然保持较高的光合速率。
3.ACD 突然中断CO2供应,导致CO2的固定速率降低,光反应暂时不受影响,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,进而使ATP和[H]含量增加,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大,ATP/ADP的值增大,A错误,B正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,将红光改变为等强度的绿光后,光反应阶段受影响,ATP和[H]合成减少,而暗反应暂时不受影响,进而使C3含量增加、C5含量减少,因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大,C错误;将绿光改变为等强度的红光后,光反应阶段产生的ATP和[H]含量增加,ATP/ADP的值增大,D错误。
4.B 图示中,Oa段叶肉细胞中14C3浓度上升,说明消耗的五碳化合物增加,故五碳化合物浓度有所下降,A正确;ab段14C3浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2的固定和C3的还原过程保持相对稳定,B错误;b点后曲线上升是因为黑暗条件下,光反应停止,不能继续产生[H]和ATP,C正确;14C3的合成和消耗均发生在叶绿体基质,D正确。
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