3.2.2 绿色植物光合作用的过程 课后练习(含答案)高中生物学 必修1(苏教版2019)

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名称 3.2.2 绿色植物光合作用的过程 课后练习(含答案)高中生物学 必修1(苏教版2019)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-06-25 20:59:06

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第2课时 绿色植物光合作用的过程
【夯实基础】
1. (2024重庆合川中学期末)下图为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化图。下列有关叙述错误的是(  )
A. 图中①是参加反应的水
B. 图中②上有光反应相关的酶
C. 图中光能转变成了机械能
D. 图中的NADPH和ATP用于暗反应
2. (2024泰州期末)用含有 14C的CO2追踪光合作用中的碳原子,该碳原子的转移途径为(  )
A. CO2→叶绿体→ATP
B. CO2→C3→糖类
C. CO2→叶绿素→ADP
D. CO2→C5→糖类
3. (2024扬州宝应期中)下列关于光合作用过程的叙述,错误的是(  )
A. 叶绿体中的色素参与光反应
B. 某些细菌也可以进行光合作用
C. 光反应和暗反应都需要酶的催化
D. 暗反应必须在黑暗的条件下进行
4. (2024泰州期末)下图表示绿色植物光合作用的过程,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是(  )
A. 物质a表示的物质是NADH
B. 物质b仅能为C3的还原提供能量
C. 阶段Ⅱ发生的场所在叶绿体基质
D. 阶段Ⅱ不需要光照也能持久进行
5. (2024南京期末)正常照光培养绿藻一段时间后,用黑布遮住培养瓶,绿藻细胞中短时间内可能发生的是(  )
A. O2的产生停止 B. CO2的固定加快
C. ATP含量上升 D. 有机物合成加快
6. (2024宿迁泗阳实验高级中学期末)如图表示植物光合作用的一个阶段。下列关于该反应阶段的叙述,错误的是(  )
A. 反应场所是叶绿体的类囊体膜
B. 需要多种酶、NADPH、ATP和CO2等的参与
C. CO2的碳原子转移途径是CO2→C3→(CH2O)
D. 将ATP中的化学能转化为(CH2O)中的化学能
7. (2024扬州期末)下图表示光合作用过程,a、b、c、d表示物质,甲、乙表示场所。下列分析正确的是(  )
A. 物质d直接被还原生成(CH2O)
B. 甲中膜面积的增加提高了光反应的速率
C. 乙中的生理过程只能在无光条件下进行
D. 影响光反应的因素不会影响暗反应
8. (2024广东佛山期末)下图是绿色植物光合作用的部分过程示意图,①②表示相关物质。下列叙述错误的是(  )
A. 该过程的发生需要在严格的黑暗条件下
B. CO2与①结合的过程需要特定酶的参与
C. CO2浓度增加在短时间内会加快②的生成
D. 从②到(CH2O)的过程中发生了能量转化
9. (2024南通如皋中学期末)光合作用是地球上生物生存的基础。下列关于光合作用的叙述,正确的是(  )
A. 能进行光合作用的生物都含有叶绿体
B. 光合作用需将光能转变成热能,再转变成化学能
C. 光合作用的暗反应在光下也可以进行
D. 光合作用是唯一能将无机物转化成有机物的生理过程
10. (2024南通如皋期末)在高等植物光合作用的暗反应中,催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列相关叙述正确的是(  )
A. Rubisco存在于叶绿体基粒片层上
B. Rubisco催化C5和CO2结合
C. Rubisco需要在黑暗条件发挥作用
D. Rubisco催化反应消耗ATP
11. (2024哈尔滨一六二中期末)下图表示叶绿体的结构和功能。请回答下列问题。
(1) 色素在图中[ ]____________上。
(2) 光反应是在[ ]________上进行的,因为这里分布着__________________
________;暗反应是在[ ]__________中进行的,因为这里分布着_________________________________________________。
(3) 光反应的生理意义是:光反应所产生的[③]________和[ ]________是暗反应所必需的________和________。
(4) 暗反应包括[⑥]________和[ ]________。
【提升素养】
12. (2024江苏五市十一校联考改编)如图是菠菜叶肉细胞进行光合作用的部分过程,其中a~c代表相关物质,①~③代表相关生理过程。下列叙述正确的是(  )
A. 过程②③一定要在光照下进行
B. 物质c减少,短时间内将导致物质a也减少
C. 物质c变大,则短时间内叶绿体中C3/C5比值会降低
D. 过程①②③都需要酶参与,且①过程还需要色素
13. 拟南芥的叶肉细胞中,含有PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、转化光能的作用。下列叙述错误的是(  )
A. PSⅡ中的色素吸收光能后,可将H2O分解为O2和H+,并产生电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH
B. 图示显示的能量转换是光能→电能→ATP和NADPH中的化学能
C. 在ATP合成酶的作用下,H+顺浓度梯度转运提供电化学势能,促进ADP和Pi合成ATP
D. 自然界中能发生光合作用的生物,不一定具备PSⅡ和PSⅠ
14. (多选)(2024甘肃庆阳期末)下图表示叶肉细胞光反应的部分生理过程,A和B为相关物质。下列有关该图的分析,正确的有(  )
A. 图中H+的跨膜方式是主动运输
B. 图中的结构为类囊体薄膜
C. 物质A在叶绿体基质中参与C3的还原
D. 物质B将通过自由扩散全部进入大气中
15. (多选)(2024南通海安期末)如图为卡尔文循环主要过程示意图。相关叙述正确的有(  )
A. 卡尔文循环发生在叶绿体基质中,需要多种酶的参与
B. 过程b表示三碳化合物的还原,该过程和再生过程均需要ATP供能
C. 突然升高CO2的浓度,短时间内a的量增大,3 磷酸甘油酸的量减少
D. 卡尔文循环将ATP和NADPH中的能量传递到磷酸丙糖等有机物中
16. (2024苏州期末)玉米等C4植物通过光合作用C4途径,使其能在高温下保持产量。仙人掌等景天科植物则以光合作用CAM途径,助其在沙漠和其他缺水地区生存。研究表明,马齿苋的光合作用整合了C4途径和CAM途径,主要过程如下图。请回答下列问题。
(1) C4途径和CAM途径中,CO2先经历C4途径,然后在RuBP羧化酶的作用下与________结合,这个过程被称作CO2的固定,其发生的场所是________________________。
(2) 马齿苋的光合细胞有______________________,________细胞中的叶绿体只能进行暗反应,据图推测其原因是其缺少了________(填结构)。图中A表示的物质有_____________。
(3) 图中①表示的结构是________,叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义是________________________。
(4) 研究发现,当水分充足时,马齿苋叶片中主要进行C4途径,而处于干旱环境时,可以进行C4途径和CAM途径,该调节机制使马齿苋即使在干旱环境下也可通过在夜间________,并且以________形式储存,为光合作用提供足够原料。说明马齿苋具有____________________________的优势。
第2课时 绿色植物光合作用的过程
夯实基础
1. C 图示过程为光反应过程,其主要的物质变化是水的光解,即图中①是参加光反应的水,A正确;图中②表示光反应进行的场所——叶绿体类囊体薄膜,其上有光反应相关的酶,B正确;经过图中过程光能转变成了ATP和NADPH中活跃的化学能,C错误;图中的NADPH和ATP用于暗反应过程中C3的还原,从而实现了光反应和暗反应的联系,D正确。
2. B 根据光合作用的暗反应过程可知,CO2中的碳原子完成CO2的固定,转移到三碳化合物中,然后再进行三碳化合物的还原,将碳原子转移到有机物中,即CO2→C3→糖类,B正确。
3. D 叶绿体中的色素能吸收、传递和转化光能,因而能参与光反应,并将光能转变成活跃的化学能,A正确;某些细菌,如光合细菌含有光合色素,因而也可以进行光合作用,B正确;光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,且光反应和暗反应都需要酶的催化,因而能在常温常压下顺利进行,C正确;光合作用的暗反应阶段在有光和无光条件下均可进行,D错误。
4. C 图中阶段Ⅰ属于光合作用的光反应阶段,图中阶段Ⅱ属于光合作用的暗反应阶段,a表示NADPH,A错误;物质a表示NADPH,光反应中,水的光解产生O2和NADPH,NADPH可以为暗反应提供部分能量并作为C3的还原过程中的还原剂,B错误;图中阶段Ⅱ属于光合作用的暗反应阶段,在叶绿体基质中进行,C正确;图中阶段Ⅱ属于光合作用的暗反应阶段,需要光反应提供NADPH和ATP,D错误。
5. A 用黑布遮住培养瓶,没有光照,不能进行光反应,导致O2的产生停止,不再生成ATP,ATP含量下降,A正确,C错误;用黑布迅速将培养瓶罩上,没有光照,不能进行光反应,NADPH和ATP不能产生,导致暗反应减弱,CO2的固定减弱,有机物合成减慢,B、D错误。
6. A 图示为暗反应过程,场所是叶绿体基质,A错误;图示为暗反应过程,该过程需要光反应提供的NADPH和ATP、多种酶和CO2等的参与,B正确;CO2的碳原子转移途径:首先经过CO2的固定转移到C3化合物中,然后再经过C3的还原转移到(CH2O)中,C正确;图示为暗反应过程,该过程将ATP中活跃的化学能转化为(CH2O)中稳定的化学能,D正确。
7. B 物质d(CO2)需要被固定形成C3后,才能被还原生成(CH2O)和C5,A错误;甲表示类囊体薄膜,膜面积的增加提高了光反应的速率,B正确;乙为叶绿体基质, 是光合作用暗反应的场所,有光、无光条件下都可进行,C错误;光反应会影响NADPH、ATP的量,进而影响暗反应,D错误。
8. A 暗反应在有光或无光的条件下都能进行,A错误;CO2与① C5的结合称为CO2的固定,该过程需要特定的酶参与,B正确;CO2浓度增加,在短时间内②的合成增加,而②的消耗不变,因此短时间内②的含量会增多,C正确;②C3的还原生成糖类有机物的过程中,将ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能,D正确。
9. C 
10. B 催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco,该过程发生在叶绿体基质中,据此可推测,该酶存在于叶绿体基质中,A错误;Rubisco催化C5和CO2结合生成C3的过程,被称为CO2的固定过程,B正确;CO2的固定在有光、无光条件下都可以进行,所以Rubisco不需要在黑暗条件下才能发挥作用,C错误;Rubisco催化CO2固定不消耗能量,所以不需要ATP,D错误。
11. (1) ②类囊体膜 (2) ②类囊体膜 光合色素和与光反应有关的酶 ⑧叶绿体基质 与暗反应有关的酶 (3) NADPH ④ATP 还原剂 能量 (4) CO2的固定 ⑤C3的还原
提升素养
12. D 过程②③属于暗反应的过程,有光无光都能进行,A错误;③为CO2的固定,c是CO2,a代表NADPH、ATP,当CO2浓度降低,CO2的固定减少,导致C3含量减少,进而影响C3的还原,使NADPH、ATP的消耗量减少,NADPH和ATP的生成短时内正常,因此a的含量增加,B错误;当CO2浓度增大,CO2的固定增加,导致C5消耗增多,C3含量增多,短时间内叶绿体中C3/C5比值会增大,C错误;光合作用的整个过程需要酶进行催化,即过程①②③都需要酶参与,①为光反应中水的光解,需要光合色素捕获光能,D正确。
13. B 图中显示,PSⅡ中的色素吸收光能后,可将H2O分解为O2、H+和电子,产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH,A正确;光反应过程实现了由光能转换为电能,再由电能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,而活跃的化学能又转化为稳定的化学能,B错误;在ATP合成酶的作用下,H+顺浓度梯度转运出类囊体,该过程提供的电化学势能促进了ADP和Pi合成ATP,C正确;PSⅡ和PSⅠ都分布在叶绿体的类囊体薄膜上,自然界中能发生光合作用的生物,不一定有叶绿体,因此不一定具备PSⅡ和PSⅠ,如蓝细菌,但一定具有光合色素,D正确。
14. BC 据图可知,图中H+的跨膜方式是顺浓度梯度运输,属于协助扩散,A错误;光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行,图中正在进行水的光解和ATP的形成,可以表示光反应,因此图中的结构为类囊体薄膜,B正确;图中物质A是ATP,在叶绿体基质中,酶、NADPH和ATP参与C3的还原,C正确;物质B表示O2,O2除进入大气外,还可能直接参与同一细胞或相邻细胞的有氧呼吸,D错误。
15. ABD 叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质,包括多个反应,故需要多种酶的参与,A正确;分析题图,过程b表示三碳化合物的还原,该过程和再生过程均需要ATP水解供能,B正确;突然升高CO2的浓度,CO2和a羧化成3 磷酸甘油酸的速率加快,故短时间内a的量减少,3 磷酸甘油酸的量增加,C错误;卡尔文循环将ATP和NADPH中的能量传递到磷酸丙糖等有机物中,D正确。
16. (1) C5 维管束鞘细胞叶绿体(基质) (2) 叶肉细胞和维管束鞘细胞 维管束鞘 类囊体(薄膜) ATP和NADPH (3) 胞间连丝 提高了物质的运输效率 (4) 吸收CO2 苹果酸 抵御长期干旱同时更加高产
解析:(1) 据图可知,C4途径和CAM途径中,CO2先经历C4途径,然后在RuBP羧化酶的作用下与C5结合,这个过程被称作CO2的固定,发生的场所为维管束鞘细胞叶绿体(基质)。(2) 马齿苋的光合作用整合了C4途径和CAM途径,C4途径中CO2的固定分别发生在叶肉细胞中通过PEP羧化酶作用与PEP反应生成草酰乙酸和发生于维管束鞘细胞与C5结合形成C3,因此马齿苋的光合细胞有叶肉细胞和维管束鞘细胞。而维管束鞘细胞中的叶绿体只能进行暗反应,通过题干图中信息可知其原因是因为缺少了类囊体(薄膜),没有色素和与光反应有关的酶。光反应能产生ATP和NADPH,可以用于暗反应中C3的还原,因此推测A代表的是ATP和NADPH。(3) 图中①是细胞间可以进行物质运输和信息交流的结构,表示胞间连丝。高等植物细胞中进行物质运输和信息交流可以通过胞间连丝,所以叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义是可以提高物质运输的效率,促进细胞代谢。(4) 图中CAM途径:第一次CO2的固定发生在夜间,形成草酰乙酸而后转化为苹果酸储存在液泡中;第二次固定则是发生在白天,储存在液泡中的苹果酸释放出CO2。马齿苋叶片在处于干旱环境时可以进行C4途径和CAM途径,而CAM途径中夜晚吸收CO2,经过一系列过程形成苹果酸,储存在液泡中,白天气孔关闭,苹果酸释放CO2用于光合作用,为光合作用提供足够原料,更加高产,同时说明了马齿苋具有抗干旱的优势。