2025届高考 一轮复习 浙科版 光合作用的过程 作业 浙江

光合作用的过程课时精练一、选择题1．(2024·杭州第二中学高三阶段检测)2022年我国科学家在国际上首次实现CO2到淀粉的从头合成。图中C1模块是用无机催化剂把CO2还原为甲醇，C3模块是将甲醇转换为三碳酸分子，C6模块是用三碳酸分子合成为C6，Cn模块是将C6再聚合成为淀粉。下列叙述错误的是()A．图中由CO2到GAP的过程相当于叶绿体中CO2的固定B．由GAP到G－6－P的过程在叶绿体内需要NADPH作还原剂C．Cn模块合成淀粉的过程伴随着水的生成D．在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量少答案D解析分析题图可知，图中由CO2到GAP(三碳酸分子)的过程在叶绿体中相当于碳反应的CO2的固定过程，A正确；由GAP到G－6－P的过程相当于三碳酸分子被还原的过程，该过程所需的还原剂是光反应产物NADPH，B正确；Cn模块是将C6再聚合成为淀粉，合成淀粉的过程是脱水缩合过程，伴随着水的生成，C正确；淀粉的积累量＝光合作用的产生量－细胞呼吸的消耗量，在植物体中，进行光合作用的同时也进行细胞呼吸，而在人工途径中只模拟光合作用过程，没有细胞呼吸消耗，因此在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量多，D错误。2．如图为高等绿色植物光合作用图解，下列说法正确的是()A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞溶胶中B．②是氧气，可参与需氧呼吸的第三阶段C．③是三碳酸，能被氧化为三碳糖D．④是ATP，在叶绿体基质中生成答案B解析根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体的类囊体膜上；③是三碳酸，在由光反应阶段提供的NADPH和ATP的作用下被还原为三碳糖；④是ATP，在叶绿体的类囊体膜上生成。3．(2024·杭州高三模拟)如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变成有机物中的化学能B．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类C．被还原的三碳酸分子在有关酶的催化作用下，可再形成五碳糖D．光强度由强变弱时，短时间内五碳糖含量会升高答案C解析CO2的固定实质上是CO2与五碳糖反应生成三碳酸分子，ATP不参与CO2的固定，ATP用于三碳酸分子的还原，A错误；CO2不能直接被NADPH还原，需要形成三碳酸分子后才能被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类，B错误；三碳酸分子在有关酶的催化作用下，能形成(CH2O)和五碳糖，C正确；光强度由强变弱时，ATP和NADPH合成减少，三碳酸分子还原减慢，五碳糖生成的量减少，而五碳糖的消耗暂时不变，所以短时间内五碳糖含量会减少，D错误。4．(2024·宁波高三联考)NADH是一种还原型辅酶，在细胞呼吸过程中其氧化形式NAD＋可以接受葡萄糖中部分氢原子转化为NADH，其携带的氢在电子传递链中被利用。下列叙述错误的是()A．电子传递链中O2接受NADH携带的氢被还原成水B．NADH可在细胞溶胶和线粒体内膜被消耗C．电子传递链中NADH的能量大部分转移到ATP中D．NADH和NADPH都是氢的载体，但NADPH多一个磷酸基团答案C解析NADH携带的氢在电子传递链中被利用，在电子传递链中O2接受NADH携带的氢被还原成水，A正确；NADH可以参与需氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜被消耗，也能参与厌氧呼吸的第二阶段，在细胞溶胶中被消耗，B正确；电子传递链中NADH的能量大部分以热能形式散失，C错误；NADPH在光反应阶段产生，水裂解时产生的H＋与NADP＋在相应酶的作用下产生NADPH，所以NADH和NADPH都是氢的载体，但NADPH多一个磷酸基团，D正确。5．(2023·绍兴高三质检)卡尔文将带有14C标记的二氧化碳通入盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻，再根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测碳反应过程。下列叙述正确的是()A．用14C标记二氧化碳，可了解光合产物的能量来源B．细胞中最早出现14C放射性的有机物是三碳糖C．初始的一段时间内，具有放射性的化合物种类和含量均不断增加D．一段时间后，可在释放的氧气中检测到放射性答案C解析同位素14C标记的14CO2，可用于研究光合作用中碳元素的同化与去向，但不能用于了解光合产物的能量来源，A错误；细胞中最早出现14C放射性的有机物是六碳分子，该六碳分子随即分解成两个三碳酸分子，B错误；开始光照后，随着14CO2被固定和转化，初始的一段时间内具有放射性的化合物种类和含量均会增加，C正确；用同位素14C标记的14CO2，只会使相关的有机物带有放射性，氧气分子不含碳，D错误。6．如图表示某植物叶肉细胞中三碳酸分子和五碳糖浓度的变化情况，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段是某个环境条件降低引起的瞬时变化。下列分析正确的是()A.Ⅰ阶段在类囊体膜上进行，Ⅱ阶段在叶绿体基质中进行B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件很可能是降低了光强度C．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP和NADPHD.Ⅱ阶段的光饱和点可能比Ⅰ阶段低答案D解析题图表示某植物叶肉细胞中三碳酸分子和五碳糖浓度的变化情况，因此两个阶段均表示光合作用碳反应中的变化，发生在叶绿体基质中，A错误；图中Ⅱ阶段的变化可能是降低CO2浓度引起的，B错误；分析题图可知，物质甲表示五碳糖，物质乙表示三碳酸分子，则物质甲转变成乙需要消耗CO2，不需要消耗ATP和NADPH，C错误；Ⅱ阶段改变的条件主要影响碳反应的进行，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光强度比Ⅰ阶段低，D正确。7．(2024·舟山中学高三模拟)格鲁于1682年所写的书中提到芦荟有时尝起来是酸的。班杰明·海那发现：落地生根的叶子在早晨嚼起来是酸的，到中午时则无味，晚时则略苦，有科学家后来以石蕊试纸证实了海那的发现。原来景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊的CO2固定方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列分析正确的是()A．如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高B．由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区C．白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关D．景天科植物参与卡尔文循环的CO2全部来源于苹果酸的分解答案B解析由题意可知，白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率不会提高，因为白天景天科植物叶肉细胞的气孔是关闭的，A错误；由景天科植物特殊的CO2固定方式，推测其可能生活在高温干旱地区，因为气孔白天关闭正好应对高温干旱的环境，避免水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，B正确；白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用，进而合成葡萄糖，显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关，C错误；景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外，还有细胞呼吸产生的CO2，D错误。8．如图是碳反应及光合产物在植物细胞中的利用示意图，其中阿拉伯数字表示生理过程，罗马数字表示反应场所，字母表示物质。据图分析，下列叙述正确的是()A.Ⅰ是光合作用的场所，Ⅱ是细胞溶胶B．生成一分子c，需要①②③各循环1次C．若⑤过程受阻，则①②③④的过程都会受阻D．①②③过程都直接与光反应相关，d最可能是蔗糖答案C解析光合作用包括光反应和碳反应两个过程，光反应发生在类囊体膜上，而Ⅰ代表叶绿体基质，是进行碳反应的场所，A错误；c代表三碳糖，生成一分子c需要①②③各循环3次，B错误；⑤过程代表糖类物质运往细胞外，若该过程受阻，由于产物的积累会抑制光合作用的进行，故①②③④的过程都会受阻，C正确；①③过程与光反应无直接关系，糖类在植物体内以蔗糖的形式进行运输，d为蔗糖，D错误。9．如图是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内三碳酸分子和五碳糖两种化合物相对含量的变化曲线图。有人据图作出了如下分析和判断，其中正确的是()A．m表示五碳糖，因为夜间叶绿体不能产生ATP和NADPH，五碳糖因缺少ATP不能与CO2结合而积累B．在5～9时，光合作用的最大限制因素是温度，11～15时最大的限制因素是光强度和CO2浓度C．16～20时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、NADPH生成减少D．环境因素的变化引起植物细胞呼吸增强，产生较多的CO2是16～20时两种物质含量变化的主要原因答案C解析早上有光照后，光反应产生的ATP和NADPH增多，三碳酸分子被还原而减少，五碳糖则增多；傍晚光强度减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，三碳酸分子增多，五碳糖则减少，所以m表示三碳酸分子，n表示五碳糖；CO2的固定不需要ATP，在5～9时，光合作用的最大限制因素是光强度，11～15时，光合作用的最大限制因素是CO2浓度。10．光合作用碳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，也可以运到细胞溶胶中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运。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，它被固定后可用于产生磷酸丙糖C．两分子磷酸丙糖即可经酶催化产生一分子蔗糖D．磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时促进淀粉的积累答案C解析物质a是光反应的原料H2O，在叶绿体类囊体膜上裂解成O2、H＋和电子，A正确；据图示可知，物质b参与反应生成磷酸丙糖，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，不能经酶催化产生一分子蔗糖，C错误；据题意可知，Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运，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积累下来，D正确。11．(2024·宁波慈溪中学高三统考)如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。下列叙述正确的是()A．甲过程中的Ⅰ物质与乙过程中的Ⅴ物质所含元素不一致B．乙过程中①过程与②过程所产生的能量之和多于③过程所产生的能量C．叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长D．乙过程产生的ATP并不能用于甲过程答案D解析甲过程中的Ⅰ物质是NADPH，乙过程中的Ⅴ物质是[H]，二者所含元素都是C、H、O、N、P，A错误；乙过程中①过程是需氧呼吸第一阶段，②过程是需氧呼吸第二阶段，③过程是需氧呼吸第三阶段，③过程所产生的能量远远多于①过程和②过程产生的能量之和，B错误；甲是光合作用的过程，乙是需氧呼吸的过程，叶肉细胞有机物的产生量多于所有细胞呼吸消耗有机物的量时植物才能生长，叶肉细胞光合作用产生的葡萄糖多于叶肉细胞需氧呼吸消耗的葡萄糖时，植物未必生长，C错误；甲是光合作用的过程，乙是需氧呼吸的过程，甲过程中碳反应需要的ATP来自光反应，乙过程产生的ATP不用于甲过程，用于其他各项生命活动，D正确。12．植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是()A．图中H＋通过主动转运从类囊体膜内运到膜外B．通常，在光强度达到全日照之前，物质A的释放速率已达到最大值C．每个三碳酸分子接受来自物质N的氢和来自ATP的磷酸基团D．叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光答案B解析图中H＋从类囊体膜内运到膜外为易化扩散，A错误；通常在光强度达到全日照之前，物质A(O2)的释放速率已达到最大值，B正确；每个三碳酸分子接受来自物质NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团，C错误；叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，D错误。二、非选择题13．(2024·温州高三模拟)无患子是一种落叶阔叶乔木，秋季叶片逐渐变成金黄色，很多城市和公园将其作为观赏性树种进行栽种。某研究小组欲了解秋季无患子叶片在由绿变黄过程中环境因素对其光合速率的影响，以秋季黄绿相间的无患子叶片为材料进行了相关实验，实验结果如表。测试组合温度/℃相对湿度/%光强度/(mol·m－2·s－1)氧气释放速率/(mol·m－2·g－1)126.010.801200.483.79226.020.30949.203.05325.950.80700.193.61423.020.60499.133.32526.980.20300.161.57622.990.6099.911.27725.040.4040.560.00回答下列问题：(1)为排除叶片衰老程度的差异对实验结果造成的影响，应选择颜色相近的叶片，再用打孔器打出大小相同的叶圆片，并选取部分叶圆片进行__________的测定，将剩余的叶圆片______分为7组。(2)实验过程中，CO2以____________方式进入叶绿体后，形成三碳酸分子，该化合物被________还原成三碳糖，该过程生成的三碳糖大部分用于________________。(3)据表分析，在实验范围内，温度、相对湿度和光强度中限制无患子叶片光合速率的最主要因素是__________。测试组合2的光合速率不如测试组合3的原因可能是：相对湿度较低时，_______________________________________________________________________________，无患子叶片的光合速率低。(4)实验结束后对各测试组合的叶圆片进行叶绿素含量检测，发现测试组合1的叶绿素含量比测试组合3低，最可能的原因是____________________________________________________。答案(1)叶绿素含量平均(2)扩散NADPH合成蔗糖(3)光强度部分气孔关闭，CO2吸收减少(4)组合3光强度低，叶绿素含量高，有利于吸收利用光能，适应弱光环境解析(1)该实验的目的是研究秋季无患子叶片在由绿变黄过程中环境因素对其光合速率的影响，因变量是光合速率及氧气的释放速率，自变量是光强度、相对湿度和温度，故应先测定叶片的叶绿素含量，将剩余的叶圆片平均分为7组。(2)CO2以扩散的方式进出生物膜；CO2被固定后形成三碳酸，三碳酸被NADPH还原成三碳糖；三碳糖大部分用于合成蔗糖，供植物体所有细胞利用。(3)据表格分析，温度和相对湿度对氧气释放速率即光合速率影响不大，光强度影响最大。相对湿度较低，叶片气孔开放程度较小，CO2的吸收减少，导致光合速率低。(4)组合3光强度低，叶片光合色素多，可更好地吸收光能用于光合作用。14．(2024·台州第一中学高三统考)2020年德国科学家成功研制了“人造叶绿体”，该研究从菠菜中分离出类囊体，与多种酶一起包裹在磷脂构成的油包水小液滴中，该系统在光照条件下实现了CO2的固定。“人造叶绿体”的结构及相关反应过程如图所示，CETCH循环是一种新的二氧化碳－有机物化学循环。回答下列问题：(1)由图可推测“人造叶绿体”外膜由______层磷脂分子组成，且磷脂分子的“头部”在“人造叶绿体”的______(填“内”或“外”)侧。光照条件下，水在“人造叶绿体”的类囊体中被分解成______________________________________________________________________。(2)A物质与叶绿体中的________(化合物)相似，不断地被消耗和合成，若突然停止CO2供应，短时间内A物质的量将________。(3)研究发现，在乙醛酸还原成乙醇酸的反应过程中，“人造叶绿体”内NADPH含量降低，ATP的含量提高，由此推测乙醛酸还原和三碳酸分子还原的不同之处可能是______________________________________________________________________________________________。(4)有机物乙醇酸产生的场所相当于__________。下列各项中