2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用第2节第2课时绿色植物光合作用的过程课时分层作业含解析苏教版必修1

PAGE7-绿色植物光合作用的过程(建议用时：40分钟)题组一叶绿体是绿色植物光合作用的场所1．下列有关叶绿体的叙述，正确的是()A．叶绿体色素都分布在类囊体膜上B．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上A[叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。很多类囊体叠合成基粒，基粒之间充溢着基质，其中含有与光合作用有关的酶。]2．如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是()A．①和②具有选择透过性功能B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C．③和④中都有与光合作用有关的酶D．只有具有叶绿体的细胞才能进行光合作用D[叶绿体是光合作用的主要场所，有叶绿体可进行光合作用，但是有的生物没有叶绿体也可以进行光合作用，如蓝细菌。]3．光反应在叶绿体类囊体上进行。在相宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色渐渐变为无色。该反应过程中()A．须要ATP供应能量 B．DCIP被氧化C．不须要光合色素参加 D．会产生氧气D[光照条件下，叶绿体类囊体上的色素接受光能，进行光反应分解水产生[H]和ATP，释放氧气；光反应过程须要光合色素汲取光能，不须要ATP供能，DCIP被还原。]题组二光合作用的过程4．在光合作用中，不须要酶参加的过程是()A．CO2的固定B．光合色素汲取光能C．三碳化合物的还原D．ATP和NADPH的形成B[光合色素汲取光能的过程中不须要酶的催化。]5．将可以进行光合作用的离体叶绿体置于锥形瓶中，进行如图所示的试验。本试验的目的是探讨光合作用过程中()A．暗反应所须要的环境条件B．光能转化成化学能的变更途径C．水裂解和ATP、NADPH无线过程D．CO2中的碳元素在暗反应中的转移途径D[离体的叶绿体可以进行光合作用的全部过程，本题中运用的是14CO2，因此对同位素进行追踪，可探讨碳元素在暗反应中如何进行转移最终到达(CH2O)中，D正确。]6．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，使叶肉细胞处于黑暗环境中，检测到含放射性的三碳化合物的浓度变更状况如图所示，下列相关叙述错误的是()A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质B．O～a段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降C．a～b段三碳化合物浓度基本不变的缘由是14CO2消耗殆尽D．黑暗处理后叶肉细胞叶绿体内无NADPH和ATP的供应导致曲线上升C[叶肉细胞通过暗反应固定14CO2，场所是叶绿体基质，A项正确；用14CO2“饲喂”叶肉细胞，O～a段叶肉细胞中较多的五碳化合物参加固定14CO2，故其浓度有所下降，B项正确；a～b段三碳化合物浓度基本不变的缘由是其产生和消耗速率相等，C项错误；黑暗处理后叶肉细胞叶绿体内无NADPH和ATP的供应，三碳化合物还原的速度减慢，导致曲线上升，D项正确。]7．(多选)如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质。下列叙述正确的是()A．叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中B．①上产生的B物质移动到②参加C3的还原C．②中产生的NADP＋移动到①上参加水的光解D．①上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原ABC[光合作用的场所是叶绿体，叶绿体通过光合作用将光能转变为化学能储存在有机物中，A正确；①类囊体膜上产生的B物质NADPH移动到②叶绿体基质中，参加C3的还原，形成糖类等有机物，B正确；②叶绿体基质中产生的NADP＋移动到①类囊体膜上参加水的光解，C正确；①类囊体膜上产生的A物质ATP可用于C3的还原，而CO2的固定不须要消耗能量，D错误。]8．光合作用和化能合成作用是自养生物的重要代谢活动，请回答下列问题：(1)绿色植物的叶绿体是进行光合作用的场所。蓝细菌的细胞不含叶绿体，但含有____________________________________等物质，从而能进行光合作用。(2)除了绿色植物以外，硝化细菌也属于自养生物。硝化细菌能将二氧化碳和水合成为糖类，该过程利用的能量来自________________________________。(3)如图表示光合作用的简要过程。据图回答下列问题：在其他条件相宜的状况下，突然停止光照，短时间内磷酸甘油酸的浓度________；在相宜光照条件下，突然停止二氧化碳供应，短时间内二磷酸核酮糖的浓度________，磷酸甘油醛的浓度________。在CO2存在条件下，将植物从暗处移到光照处后，磷酸甘油醛浓度________。(以上空格均填“上升”“下降”或“基本不变”)[解析](1)蓝细菌没有叶绿体，但是有汲取光能的色素及光合作用所需的酶，因此能进行光合作用。(2)硝化细菌属于化能自养型生物，能利用氨氧化释放的能量将二氧化碳和水转化成糖类。(3)停止光照，短时间内产生的[H]和ATP削减，磷酸甘油酸被还原的量削减，而磷酸甘油酸的生成速率基本不变，故其浓度上升。突然停止CO2供应，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖削减，但短时间内磷酸甘油酸的还原速率基本不变，则磷酸甘油醛的浓度基本不变，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不变，故二磷酸核酮糖的浓度上升。将植物从暗处移到光照处后，磷酸甘油酸还原成磷酸甘油醛的反应起先进行，故磷酸甘油醛的浓度上升。[答案](1)汲取光能的色素和光合作用所需的酶(2)氨氧化释放的化学能(3)上升上升基本不变上升9．图甲表示光合作用部分过程的图解，图乙表示变更光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内含量的变更曲线，请据图回答下列问题：(1)图甲中A表示的物质是________，它是由______________产生的，其作用主要是____________________________________________________________。(2)图甲中ATP形成所需的能量最终来自________________________________________________________________________。若用放射性同位素14C标记CO2，则14C最终进入的物质是________。(3)图乙中曲线a表示的化合物是____________，在无光照时，其含量快速上升的缘由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)曲线b表示的化合物是____________，在无光照时，其含量下降的缘由是__________________________________________________________________。[解析](1)光反应为暗反应供应的物质是NADPH和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由H2O分解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于三碳化合物的还原。(2)光反应中，光能转化为活跃的化学能储存在ATP中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)。(3)(4)题干中已明确a、b表示三碳化合物和五碳化合物的含量变更，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP含量下降，三碳化合物的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍在进行，因此三碳化合物含量相对上升，五碳化合物含量相对下降，即a表示三碳化合物，b表示五碳化合物。[答案](1)NADPH水在光下分解还原三碳化合物(2)光能(CH2O)(3)三碳化合物CO2与五碳化合物结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原(4)五碳化合物五碳化合物与CO2结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原为五碳化合物题组三化能合成作用10．下列有关化能合成作用的叙述，不正确的是()A．硝化细菌通过化能合成作用将CO2和H2O合成糖类等有机物B．化能合成作用不储存能量，而是释放能量C．自然界中少数种类的细菌能进行化能合成作用，属于自养生物D．化能合成作用以四周物质氧化释放的能量来制造有机物B[自然界中的少数细菌(如硝化细菌)不能像绿色植物那样通过光合作用利用光能产生糖，利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量，将CO2等无机物转变成有机物，并储存能量，这种合成作用就是化能合成作用；能进行化能合成作用的生物属于自养生物。]11．如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()A．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会上升B．被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5C．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能D．CO2可干脆被NADPH还原，再经过一系列的变更形成糖类B[光照强度由强变弱时，ATP和NADPH合成削减，C3还原减慢，C5生成量削减，而C5的消耗(被CO2固定所消耗)短暂不变，所以短时间内C5含量会下降，A错误；C3化合物在有关酶的催化作用下，能形成糖类、水和C5，B正确；CO2的固定实质上是CO2与C5反应生成C3，ATP不参加CO2的固定，ATP用于C3的还原，C错误；CO2不能干脆被NADPH还原，须要形成C3后才能被NADPH还原，再经过一系列的变更形成糖类，D错误。]12．植物学家希尔将叶绿体分别后置于试管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色的，被还原时是无色的)后，将试管置于光下，发觉溶液由蓝色变成无色并放出氧气，以上试验证明白()A．光合作用产生的氧气来自H2OB．光合作用的过程中能产生还原剂和O2C．光合作用的光反应在类囊体膜上进行D．光合作用的暗反应在叶绿体基质中进行B[推断光合作用产生的氧气的来源时需用同位素标记法，本试验无法推断光合作用产生的氧气的来源，A不符合题意；溶液由蓝色变成无色，说明产物中有还原剂，并放出氧气，故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B符合题意；题述试验不能推断光合作用的光反应的场所，C不符合题意；题述试验不能推断光合作用的暗反应的场所，D不符合题意。]13．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，假如突然变更某种条件，短时间内C3增多、C5削减，变更的条件可能是()A．降低光照强度B．降低CO2的浓度C．适当提高温度D．紫色透亮薄膜换成无色A[降低光照强度，光反应产生的NADPH和ATP削减，C3的还原减慢，短时间内二氧化碳的固定速率不变，故细胞中C3含量增多，C5含量削减，A正确；降低CO2的浓度，短时间内二氧化碳的固定减慢，C3的还原速率不变，故细胞中C3含量削减，C5含量增多，B错误；适当提高温度对二氧化碳的固定和C3的还原均有影响，不能推断细胞中C3、C5含量的变更，C错误；紫色透亮薄膜换成无色后，通过薄膜的光增多，即增大了光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，细胞中C3的还原加快，短时间内二氧化碳的固定速率不变，故细胞中C3的含量削减，C5的含量增多，D错误。]14．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B．RuBP羧化酶催化的上述反应须要在无光条件下进行C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高B[CO2＋C5(RuBP)→2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都能进行(但不能在无光条件下长时间进行)。对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪C元素的转移途径，这种方法叫作同位素标记法。单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。]15．在光照等相宜条件下，将培育在CO2浓度为1%环境中的某植物快速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变更趋势如图。请据图回答下列问题：(1)图中物质A是____________(填“C3化合物”或“C5化合物”)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比物质A的浓度低，缘由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________，将CO2浓度从1%快速降低到0.003%后，物质B浓度上升的缘由是________________________________________________________________________。(3)若使该植物接着处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比物质B的浓度________(填“低”或“高”)。[解析](1)CO2浓度降低时，C3化合物产生削减而消耗接