54光合作用与能量转化（第二课时光合作用的原理）（备作业）2021-2022学年高一生物（人教版2019必修1）（原卷版）

第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理【教学重点】1、光合作用的探究历程。2、光合作用的过程。【教学难点】1、光合作用的探究历程。2、光合作用的过程。【知识梳理】1、光合作用的实质是合成有机物，储存能量；而呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。2、光反应的场所是类囊体薄膜，产物是O2、NADPH和ATP。3、暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等有机物。4、光合作用中的物质转变(1)14CO2→14C3→(14CH2O)；(2)Heq\o\al(218)O→18O2。5、光合作用中的能量转变：光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。1．希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应是：H2O＋氧化态电子受体→还原态电子受体＋1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下列关于希尔反应和阿尔农发现的叙述不正确的是()A．光合作用释放的O2来自水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上C．希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程D．光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH2．用14C标记CO2，可用于研究光合作用中()A．光反应的条件 B．暗反应的条件C．能量的转换过程 D．由CO2合成糖的过程3．如图表示光合作用的过程，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．阶段Ⅰ表示暗反应 B．阶段Ⅱ表示光反应C．物质a表示NADPH D．物质b表示C34．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的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降5．如图表示在夏季的某一个晴天，某植物细胞光合作用过程中C3、C5的含量变化，若第二天中午天气由艳阳高照转为阴天，此时细胞中C5、C3含量的变化分别相当于曲线中的哪一段()A．c→d段(X)，b→c段(Y)B．b→c段(Y)，b→c(X)C．d→e段(Y)，c→d段(X)D．d→e段(Y)，d→e段(X)6．将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自()A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气7．在科学家对光合作用的探索历程中，下列哪一项叙述不准确()A．恩格尔曼以水绵为实验材料，证明光合作用是发生在叶绿体的受光部位B．希尔发现离体叶绿体在适当条件下，可以发生水的光解并产生氧气C．鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，证明光合作用中释放的氧气来自二氧化碳D．阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随8．在实验室中，如果要测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其()A．氧气的释放量 B．ATP的生成量C．二氧化碳的消耗量 D．葡萄糖的合成量9．某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子转移途径，能正确表示碳原子转移途径的是()A．CO2→叶绿素→ADPB．CO2→C3→葡萄糖C．CO2→酒精→葡萄糖D．CO2→叶绿素→ATP10．光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。如图为绿色植物光合作用图解，下列叙述正确的是()A．①是光合色素，分布在细胞质基质中B．②是氧气，在类囊体薄膜上产生C．③是C5，能被还原为(CH2O)D．④是ATP，在叶绿体基质中生成11．(光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是()A．光反应为暗反应提供ATP和NADPHB．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移动方向是由类囊体薄膜到基质D．植物在暗处可大量合成(CH2O)12．如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()A．图中膜结构表示叶绿体内膜，B侧为叶绿体基质B．图示过程的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中稳定的化学能C．甲表示色素分子，其中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光D．图示光反应部分过程，水分解为氧和H＋的同时还产生电子13．Rubisco是大量存在于植物细胞叶绿体中的酶，参与CO2与C5反应，其活性远低于其他酶。该酶有两个CO2结合位点a、b，CO2分子与位点a结合后激活该酶，进而促进位点b上CO2的固定进程。下列关于Rubisco的叙述，错误的是()A．Rubisco在叶绿体基质中参与酶促反应，底物是CO2和C5B．CO2激活Rubisco后即可发生暗反应，促进光合产物的生成C．Rubisco的活性虽然远低于其他酶，但它依然具有高效性D．光合作用正常进行时，抑制该酶的活性会导致C3含量减少14．光合作用过程是许多科学家通过系列研究逐步揭示的。请回答问题：(1)叶绿体是植物光合作用的场所，人们在电镜下观察叶绿体，可以发现叶绿体由双层膜包被，内部有许多圆饼状的囊状结构堆叠而成的________，吸收光能的________就分布在类囊体的薄膜上。(2)氧气能与肌红蛋白可逆结合，并且非常灵敏，可用于定量测定微量氧。科学家打碎植物细胞，在叶片匀浆—肌红蛋白系统(含离体叶绿体)中加入Fe3＋或其他氧化剂，然后照光，观察到了氧合肌红蛋白的光谱变化，说明光照下产生了________。上述系统中有H2O，但没有CO2，推测水的光解与CO2消耗的过程可能相对独立。(3)科学家进一步用离体叶绿体进行实验，实验组用CO2固定抑制剂处理，对照组不做处理，测定得到下图所示结果。①据实验结果可知，实验组虽然________量几乎被完全抑制，但氧气产生量______________________________，由此可判断_____________________________________。②ATP合成量虽然没有被完全抑制，但也显著降低，表明ATP合成过程并不与________过程同时进行。后续研究表明，这两个过程均发生在________阶段，两者存在一定关联。15．阅读下列材料，回答问题：材料在美国黄石公园的细菌垫以及澳大利亚的海滩岩等阴暗环境中，存在着一种蓝细菌。最新研究发现，这些细菌的特别之处在于，它们在光合作用过程中可使用“近红外光”，而不仅是我们使用的发生在大多数生物中的“可见红光”。光合系统能将太阳能转换成为化学能，从而为生命提供动力。在已知的所有植物、藻类、蓝细菌中都存在叶绿素a，几乎所有的有氧光合作用中，都需要依赖叶绿素a来收集可见光、再将可见光转化为化学物质和氧气。然而，当一些蓝细菌在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的标准系统就会失效，而被含另一种叶绿素——叶绿素f的系统接管。在新的研究中，科学家发现，叶绿素f能吸收波长大于760nm的光，是已知能吸收最大波长的光的叶绿素。当处于荫蔽或者光线较暗的条件下时，叶绿素f就会在光合作用过程中起着关键性的作用，它能利用能量很低的近红外光来进行复杂的化学反应。(1)下图为光合作用基本过程示意图，请结合图解回答下列问题：①代表的生理阶段是________，②代表的细胞结构是________，③代表的物质是________；①为暗反应阶段提供了______________，暗反应中CO2的作用是________________。(2)将你学过的光合作用知识并结合本文进行比较，将不同之处填入下表。项目叶绿素种类叶绿素分布吸收光的种类黑藻①________叶绿体类囊体薄膜②__________蓝细菌③________细胞膜④__________(3)下列不属于本项研究重要发现的是________。A．存在一种新的叶绿素——叶绿素fB．具有叶