5.4.2光合作用的原理和应用（第一课时）——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练（含解析）

5.4.2光合作用的原理和应用（第一课时）
——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练
一、单项选择题
1.科学家用含14C的CO2来追踪光合作用中的碳原子，发现其转移途径是（ ）
A.CO2→叶绿素→ATP
B.CO2→三碳化合物CO2→ATP
C.CO2→ATP→（CH2O）
D.CO2→三碳化合物→葡萄糖
2.下列关于光合作用过程的说法，正确的是（ ）
A.光反应和暗反应分别在光照和黑暗中进行
B.光合作用光反应在叶绿体基质中进行
C.CO2先后被转化成C5分子和C3分子及有机物
D.光反应为暗反应提供了所需的ATP和NADPH
3.右图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化。下列叙述不正确的是（ ）
A.图中的①是植物吸收的水分子
B.光合色素都分布在结构②上
C.光能转变为[H]和ATP中的化学能
D.[H]、O2和ATP都能用于暗反应
4.下列关于绿色植物光合作用的叙述，错误的是（ ）
A.光合作用是在有光条件下进行的
B.光合作用的场所是叶绿体
C.光合作用的过程包括光反应阶段和暗反应阶段
D.光合作用的产物是糖类，是在光反应阶段产生的
5.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是（ ）
A.该阶段将稳定的化学能转化为活跃的化学能
B.NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
6.下列关于绿色植物光合作用的叙述正确的是（ ）
A.光反应必须在光下进行，暗反应必须在暗处进行
B.暗反应需大量的酶参加，光反应不需要酶
C.没有光反应，暗反应就不能进行；没有暗反应，光反应则仍能顺利进行
D.光反应必须在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应必须在叶绿体基质里进行
7.光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自（ ）
A.细胞呼吸产生的ATP和光能 B.都是细胞呼吸产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATP D.都是光反应产生的ATP
8.光能在光反应中被捕获转变成活跃化学能。下列有关光反应的叙述正确的是（ ）
A.类囊体薄膜上的光合色素吸收的光波长基本相同
B.影响该反应的环境因素主要有温度和CO2浓度等
C.光能在叶绿体基质直接转化为（CH2O）中的稳定化学能
D.光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应阶段还原三碳化合物
9.用特异性的酶处理某一生物细胞的最外面部分，发现降解的产物主要是葡萄糖，进一步分离该细胞的某种细胞器进行分析，发现其含有尿嘧啶，据此推测，这种细胞器不可能完成的生化反应是（反应都在相关酶的催化下进行）（ ）
A.CO2＋H2O （CH2O）＋O2
B.丙氨酸＋甘氨酸―→丙甘二肽＋H2O
C.C3H4O3（丙酮酸）＋H2O―→CO2＋[H]＋能量
D.C6H12O6＋O2―→CO2＋H2O＋能量
10.植物叶肉细胞中碳原子存在如下转移途径，序号表示生理过程。相关叙述正确的是（ ）
A.①表示光合作用光反应阶段 B.②发生的场所是叶绿体内膜
C.③可以释放出大量能量 D.④需要水的参与
11.下面关于光合作用及光合色素的叙述，正确的是（ ）
A.适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2
B.从高等植物叶片中分离出4种光合色素，其中呈橙黄色的是叶黄素
C.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
D.植物光合作用中的光反应，其主要功能是固定二氧化碳
12.根据如图所示光合作用图解判断，下列说法｜正确的是（ ）
A.⑤过程发生于叶绿体基质中
B.⑥过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C.图中①~④依次为NADPH、AIP、CO2、（CH2O）
D.②不仅用于C3的还原，还可促进③与C5的结合
13.如图为某植物光合作用的示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A.阶段②中稳定的化学能转变成活跃的化学能
B.夏季中午，气孔关闭后，短时间内叶绿体中f会增多，g会减少
C.阶段①中c为NADH，作为还原剂参与阶段②中f的还原
D.为该植物提供14CO2，则14C的转移途径为：h→f→有机物
二、非选择题
14.下图为光合作用过程的示意图，请据图回答下列问题：
（1）叶绿体中的色素分子分布在____________上，它们能够捕获和转化光能，为光合作用提供能量。
（2）A阶段的化学反应为B阶段的化学反应提供物质②____________和③____________。
（3）B阶段反应场所是叶绿体____________。
（4）在光合作用过程中，光能最终转化成稳定的化学能储藏在____________中。
15.下图是植物光合作用过程的图解，请据图回答下列问题：
（1）光合作用过程可以分为两个阶段，图中Ⅰ表示光反应阶段，Ⅱ分别表示_____________阶段。
（2）叶绿体中的色素有多种，其中主要吸收红光和蓝紫光的色素是_____________。
（3）光合作用中，Ⅰ、Ⅱ两个阶段是相互联系的，Ⅰ阶段为Ⅱ阶段提供的物质有①_____________和NADPH，其中NADPH的作用是_____________和提供能量。
（4）图中Ⅲ过程的名称为_____________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：CO2参与光合作用的暗反应，经CO2的固定形成三碳化合物，再经C3的还原生成糖类等有机物，储存能量，故选D。
2.答案：D
解析：D、光反应为暗反应提供了所需的ATP和NADPH，D正确。
3.答案：D
解析：A.由图可知，该结构是叶绿体的类囊体薄膜，发生的反应为光反应。光反应阶段会发生水的光解，则①是植物吸收的水分子，故A正确；
B.光合色素都分布在结构②（类囊体薄膜）上，故B正确；
C.在光反应阶段，光能会转变成NADPH和ATP中活跃的化学能，故C正确；
D.NADPH、O2、ATP都是光反应的产物，但O2会扩散出去，只有NADPH和ATP会参与暗反
阶段，故D错误。
4.答案：D
解析：A、光合作用是在有光条件下进行的，A正确； B、绿色植物光合作用的场所是叶绿体，B正确； C、光合作用的过程包括光反应阶段和暗反应阶段，C正确； D、光合作用的产物是糖类，是在暗反应阶段产生的，D错误。故选：D。
5.答案：B
解析：A、该反应是光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，A错误；B、NADPH即可做还原剂，也能储存部分能量供暗反应利用，B正确；C、适当升高温度能提高有关酶的活性，但超过一定温度范围，再提高温度会使有关酶的活性降低，反应速率减慢，C错误：D、无光条件没有ATP和NADPH产生，不利于暗反应的进行，D错误。
6.答案：D
解析：A、光反应必须在光下进行，暗反应有光、无光均可进行，A错误；
B.暗反应需大量的酶参加，光反应同样需要酶，B错误；
C.光反应为暗反应提供了NADPH和ATP， NADPH和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物，暗反应能为光反应提供ADP和Pi，没有光反应，暗反应就不能进行；没有暗反应，光反应则也不能顺利进行，C错误；
D.光反应需要色素的参与，必须在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应必须在叶绿体基质里进行，D正确。
7.答案：C
解析：光合作用过程中，光反应阶段，水的分解需要的能量来自光能；暗反应阶段三碳化合物还原形成葡萄糖需要的能量来自光反应产生的ATP中的活跃的化学能。ABD错误，C正确。故选C。
8.答案：D
解析：光合色素吸收的光波长有明显差异，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；温度和CO2浓度等主要通过影响暗反应速率影响光合速率，B错误；光能不能直接转化为有机物中稳定的化学能，C错误；光反应和暗反应之间的联系纽带是NADPH和ATP，光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应阶段还原三碳化合物，D正确。
9.答案：D
解析：A、该过程为光合作用，发生在叶绿体内，叶绿体含有少量RNA，有U，A不符合题意；
B.该过程为氨基酸脱水缩合，发生在核糖体上，核糖体含有RNA，含有U，B不符合题意；
C.该过程为丙酮酸的氧化分解，可发生在线粒体基质，线粒体含有少量RNA，含有U，C不符合题意；
D.线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中，不在细胞器内，D符合题意。
故选D。
10.答案：D
解析：A、①CO2的固定表示光合作用暗反应阶段，A错误；B、②C3的还原发生的场所是叶绿体基质，B错误；C、③有氧呼吸第一阶段可以释放出少量能量，C错误；D、④有氧呼吸第二阶段需要水的参与，D正确。故选D。
11.答案：C
解析：A、叶绿体能进行光合作用，其光反应产生ATP，同时产生氧气，线粒体能进行有氧呼吸第二阶段和第三阶段，都能产生ATP，有氧呼吸第三阶段才需要氧气，A错误； B、叶绿体色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中叶黄素是黄色的，胡萝卜素是橙黄色，B错误； C、叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素，包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其功能是吸收、传递和转化光能，C正确； D、光合作用光反应阶段产生ATP和氧气，暗反应阶段固定二氧化碳产生有机物，D错误。
故选：C。
12.答案：C
解析：分析题图可知，⑤是光反应阶段，发生于叶绿体类囊体薄膜上，A错误；⑥为暗反应阶段，发生于叶绿体基质中，B错误；据图分析可知，①是NADPH，②是ATP，③是CO2，④是（CH2O），C正确；②是ATP，是光反应的产物，为C3的还原提供能量，CO2与C5结合形成C3不消耗能量，D错误。
13.答案：D
14.答案：（1）类囊体的薄膜
（2）NADPH；ATP
（3）基质
（4）（CH2O）或者“糖类”或者“有机物”
解析：（1）叶绿体中的色素分子分布在叶绿体的类囊体的薄膜。
（2）A阶段表示光反应阶段，B表示暗反应过程，光反应为暗反应提供NADPH和ATP。
（3）B是暗反应阶段，暗反应的场所是叶绿体基质。
（4）在光合作用过程中，光能最终转化成稳定的化学能储藏在有机物（CH2O）中。
15.答案：（1）暗反应
（2）叶绿素
（3）ATP；作还原剂
（4）C3的还原
解析：（1）图中I表示光反应阶段，I阶段暗反应阶段。
（2）叶绿体中的色素有多种，其中主要吸收红光和蓝紫光的色素是叶绿素。
（3）光合作用中，I、II两个阶段是相互联系的，阶段为I阶段提供的物质有ATP，是由光能转化而来的，其中NADPH的作用是作为还原剂和提供能量。
（4）图中I过程C3转化为（CH2O），其名称为C3的还原。