2025版高考生物二轮复习课件 第一部分 专题二 争分点突破1 光合作用的原理

光合作用的原理争分点突破

1一

核心提炼1.探索光合作用原理的部分实验2.光合作用的原理Ⅰ.光反应(1)光合色素(PSⅡ和PSⅠ)的主要功能是吸收、传递、转化光能，其吸收的光能有两个方面的用途：一是将水分解产生氧和H＋，氧直接以氧分子的形式释放出去，H＋与氧化型辅酶Ⅱ(NADP＋)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；二是在有关酶的作用下，提供能量促使ATP的合成。(2)物质变化①2H2O―→O2＋4H＋＋4e－小结电子的最初供体是水，最终受体是NADP＋，电子传递的最终产物是NADPH。(3)能量变化在PSⅡ中，日光激发叶绿素中的电子由低能状态转化为高能状态，随后能量转移到ATP中。高能电子再转化为低能电子，进入PSⅠ，PSⅠ中的能量变化为光能→电能→NADPH中的化学能。拓展(1)质子浓度(电化学)梯度的建立①PSⅡ在类囊体的囊腔侧进行水的光解产生H＋；②质子泵将一些H＋逆浓度梯度从基质泵入类囊体腔；③另一些H＋在基质中和NADP＋形成NADPH。(2)合成ATP类囊体膜的磷脂双分子层对质子高度不通透，因此类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度流出释放的能量来合成ATP。Ⅱ.暗反应(1)物质变化(2)光合产物的主要形式光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是非还原糖性质较稳定。3.光反应和暗反应的联系(1)NADPH的作用：作为活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。(2)ATP和还原型辅酶在叶绿体、细胞质基质、线粒体间的转移方向①ATP和还原型辅酶Ⅱ在叶绿体、细胞质基质间的转移方向：叶绿体产生的ATP基本不转移至细胞质基质，NADPH能转移至细胞质基质中，细胞质基质中的ATP和NADPH都能转移至叶绿体中。②ATP和还原型辅酶Ⅰ在细胞质基质、线粒体间的转移方向：线粒体产生的ATP和NADH都可以转移至细胞质基质中，细胞质基质中的ATP不转移至线粒体中，NADH能转移至线粒体中。判断下列有关光合作用的叙述(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢(

)提示：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快。×(2)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰(

)√(3)植物工厂常采用无土栽培技术，应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同(

)提示：为保证植物的根能够正常吸收水分，应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度。×(4)类囊体产生的ATP和O2，参与CO2的固定与还原(

)提示：类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于细胞呼吸或释放到周围环境中。×(5)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降(

)√二

真题演练1.(2024·河北，19节选)高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图所示。(1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中_____光可被位于叶绿体____________上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还原转化为______和________。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的_________较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。蓝类囊体薄膜C5糖类紫外光(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用__________作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是__________________________________________________________________________________________。无水乙醇

叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰2.(2020·山东，21节选)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。回答下列问题：(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_____________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。模块1和模块2五碳化合物(或C5)(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________。减少模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是________________________________________________________________。高于系统没有细胞呼吸消耗糖类(或植物细胞呼吸消耗糖类)人工光合作用3.(2022·重庆，23节选)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。回答下列问题：(1)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体薄膜内外的H＋浓度差，原因是_________________________________________________________________________________________。实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H＋浓度差(2)为探究自然条件下类囊体薄膜内外产生H＋浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是______________________________________________________。类囊体薄膜外H＋被转移到类囊体薄膜内，造成溶液pH升高4.(2021·湖南，18节选)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。实验项目叶绿体类型及放氧量相对值叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析：(1)叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以________(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。FecyFecy具有亲水性，对叶绿体双层膜的通透性较差，当叶绿体双层膜局部受损时，即叶绿体B相对于叶绿体A，相对放氧量明显提高；而以亲脂性的DCIP为电子受体进行实验时，相对放氧量无明显变化(2)该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于__________________________________________，从而提高光反应速率。电子受体接近类囊体薄膜，提高电子传递效率(3)以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图示对实验结果进行解释：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP的合成依赖于氢离子顺浓度梯度通过类囊体薄膜上的ATP合成酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，越不利于氢离子浓度梯度的建立，因此ATP的产生效率逐渐降低5.(2021·江苏，20节选)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。如图表示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”。请据图回答下列问题：(1)光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖(C3)，为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生______；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了_____个CO2分子。C512(2)光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的__________中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为_____中的化学能。NADPHATP6.(2023·河北，19节选)拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。回答下列问题：(1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在____________________合成，经细胞质基质进入叶绿体。线粒体(或线粒体内膜)度明显_______。据此推测，H基因的过量表达造成细胞质基质ATP被________(填“叶绿体”或“线粒体”)大量消耗，细胞有氧呼吸强度______。(2)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H基因过量表达，对转H基因和非转基因叶肉细胞进行黑暗处理，之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP相对浓度，结果如图。相对于非转基因细胞，转基因细胞的细胞质基质ATP浓降低叶绿体升高(3)综合上述分析，叶肉细胞通过下调_______________________阻止细胞质基质ATP进入成熟的叶绿体，从而防止线粒体_______________________________，以保证光合产物可转运到其他细胞供能。H基因表达(或H蛋白数量)过多消耗光合产物(或有氧呼吸增强)三

模拟预测1.光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是完成光反应必需的，光反应过程中光合电子传递包括线性电子传递和环式电子传递(如图)。请分析回答下列问题：(1)类囊体膜上光合色素与________形成的复合体可吸收、传递、转化光能。在光照条件下，PSⅡ吸收光能产生高能电子，PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为_________(填“强还原剂”或“强氧化剂”)再从______中夺取电子引起O2释放。蛋白质强氧化剂H2O(2)在______________(填“线性电子传递”或“环式电子传递”)中，电子经PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最终与_____________结合生成NADPH，同时产生ATP共同参与__________过程。线性电子传递H＋、NADP＋C3的还原(1)卡尔文用14CO2供小球藻进行光合作用，5秒后在五碳化合物和六碳化合物中检测到放射性，当缩短时间至几分之一秒时，三碳化合物中检测到放射性，由此可知14C的转移路径是__________________________________________，30秒后许多有机化合物中均检测到放射性。可见，在该实验中卡尔文是通过控制_________来探究CO2中碳原子转移路径的，卡尔文循环包括_______________________两个过程。2.根据植物光合作用中卡尔文循环示意图回答下列问题：CO2→C3→(CH2O)或CO2→C3→(CH2O)＋C5反应时间CO2的固定和C3的还原(2)当叶绿体中核酮糖-1,5-二磷酸含量低时，可通过_______________________________________方式增加其含量。丙糖磷酸不输出循环，从而增强图中③过程3.(2024·湘潭高三二模)番茄受低温伤害后叶肉细胞叶绿体受损严重，淀粉大量积累。Y基因过表达株系比野生型明显耐低温。如图为番茄叶肉细胞内光合作用过程中有机物合成及转运示意图。回答下列问题：(1)据图分析，低温影响R酶的活性进一步降低了光反应对光能的利用，其原因是________________________________________________________________。低温下，叶绿体中丙糖磷酸增加，生成淀粉过多抑制光合作用，推测低温对磷酸转运体的抑制作用______(填“大于”或“小于”)对R酶的抑制。R酶活性降低，暗反应速率降低，为光反应提供的ADP、NADP＋、Pi减少大于基因过表达株系抗低温的机理是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Y蛋白可进入细胞核作用于基因S、I、L的启动子。低温下Y基因过表达株系叶绿体内淀粉积累减少，细胞质基质中葡萄糖、蔗糖等可溶性糖的含量增加，因而具有更强的低温抗性。据此推测，Y

促进S基因转录，使R酶增多，从而促进丙糖磷酸的合成；抑制I基因转录，减少淀粉合酶，从而减少淀粉合成对丙糖磷酸的消耗；促进L基因转录，增加α-淀粉酶的量，促进葡萄糖的生成4.(2024·济南高三模拟)图为杜鹃花叶肉细胞叶绿体部分结构及相关反应示意图，光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是叶绿体进行光吸收的功能单位。PSⅡ吸收光能的分配有三个去路：①PSⅡ光化学反应所利用的能量；②PSⅡ调节性热耗散等形式的能量耗散；③非调节性的能量耗散。研究发现，③部分的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。(1)杜鹃根尖伸长区细胞中能合成ATP的场所是___________________；在类囊体薄膜上光能被转化为电能，后被转化为化学能储存在______________中；生产者除了利用光能还可以利用化学能，如硝化细菌能将土壤中的氨(NH3)氧化成______________，进而氧化成____________，释放出的化学能可以被硝化细菌用来将CO2、H2O合成糖类。细胞质基质、线粒体ATP、NADPHHNO2(亚硝酸)HNO3(硝酸)根尖伸长区细胞没有叶绿体，合成ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据图可知，图示过程属于光反应过程，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应先将光能转化为电能，再转化为化学能储存在ATP、NADPH中，用于暗反应中的C3还原过程。硝化细菌为自养型生物，可以将氨氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，并利用无机物氧化所释放的能量制造有机物。(2)据图可知，NADPH合成过程中所需电子的最初供体是____，推动ATP合成所需能量的直接来源是_________________。H2O膜两侧的H＋浓度差由图分析可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为O2和H＋，同时产生的电子经传递可用于NADP＋和H＋结合形成NADPH，故NADPH合成过程中所需电子的最初供体是水。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H＋浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H＋浓度差。(3)为探索某种杜鹃花叶片对光环境变化的适应及响应机制，研究人员将其长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间并进行相关检测，结果如表所示。条件遮阴全光照PSⅡ光能转化效率/100%79.349.4光合电子传递效率/(μmol·m－2·s－1)64.937.8请结合表中数据，从光能分配角度分析，该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。

全光照下，PSⅡ吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSⅡ结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低由题干可知，非调节性的能量耗散的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。结合表中数据推测，全光照下，该品种杜鹃花PSⅡ吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSⅡ结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低，使该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱。条件遮阴全光照PSⅡ光能转化效率/100%79.349.4光合电子传递效率/(μmol·m－2·s－1)64.937.85.研究表明：相对于动物，植物的细胞呼吸还包括另一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径，该呼吸途径可帮助其抵抗强光等逆境，具体过程如图所示，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。原能转移出叶绿体，并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以______的形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。同时，eATP可通过DORN1缓解因交替呼吸抑制引起的光系统反应效率下降，进一步避免光抑制现象产生，因此强光照射下植物可避免光抑制，该调节过程为__________(填“正反馈”或“负反馈”)。(1)强光下，光反应产生的NADPH量大于暗反应消耗的NADPH量，使叶绿体内NADP＋含量_____________。植物细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH中还减少(下降)热能负反馈断，eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)目前尚未发现在植物细胞的表面或细胞膜上存在ATP合成酶，eATP可来源于__________________________________________________________(填场所)产生的iATP，据图判细胞质基质、线粒体(或细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质)eATP与细胞膜上的DORN1结合后能激发细胞内与光合作用相关的信号传导(或eATP与细胞膜上的受体结合后能激发与光合作用相关的信号传导)6.(2024·泰安高三模拟)某科研团队构建了一套由硅纳米线和细菌组成的人工光合系统，可生产出O2和乙酸盐。硅纳米线阵列可以吸收太阳光，并利用光生成电子传递给负载在硅纳米线上的细菌，作为细菌固定、还原CO2的能量来源。该系统的光能转化效率超过了大部分高等绿色植物的自然光合作用效率，极大地助推了地球温室效应问题的解决。回答下列问题：(1)有些光合细菌光反应的底物是H2O，而有的却是H2S，该人工光合系统中的细菌光反应的底物应该是H2O，作出此判断的理由是__________________________________________________________________________________________________。若要通过实验验证上述结论，可以采用____________法进一步研究。(2)该人工光合系统的光合作用效率高于大部分高等绿色植物的，从对光能的利用角度分析，其原因是___________________________________________________________________________。光反应中，水光解可以生成O2，而该人工光合系统生成了O2，因此推测该人工光合系统的光合底物之一是H2O同位素示踪

绿色植物的光合作用对吸收的光具有选择性，人工光合系统能利用各种波长的光四

专题强化练12345678910111213答案对一对题号12345678910答案DACCDCCABDACABC题号

11答案①光反应NADPH

②减少CO2供应，暗反应减缓，为光反应提供ADP、Pi和NADP＋的量降低(2)①将水分解为O2和NADPH促成ADP和Pi合成ATP

②海水环境中的CO2、细胞呼吸释放的CO2

(3)红光和蓝紫把载有死水绵和好氧细菌的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中，之后用透过三棱镜的光照射临时装片，一段时间后观察装片中好氧细菌的分布情况好氧细菌均匀地分布在死水绵周围12345678910111213对一对题号

12答案(1)ATP催化ATP合成，运输H＋

(2)NADPH叶绿体基质(3)有利于抑制ATP合成酶的活性导致ATP的合成受阻，会引起类囊体腔内的H＋浓度升高，进而激活PSBS

(4)长势相同H218O和CO2

H2O和C18O2题号13答案(1)类囊体薄膜NADPH热能(2)线粒体、叶绿体和细胞质基质eATP需要与(细胞膜上)的DORN1受体结合后才能激发细胞内的信号转导(3)①降低缓解不明显②交替呼吸(途径)抑制答案1.(2024·贵州，3)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段√12345678910111213答案研磨叶片时，加入二氧化硅有助于研磨充分，加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中的溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，即纸层析法，B正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。12345678910111213答案2.(2021·重庆，6)图示为类囊体薄膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是A.水光解产生的O2若被有氧呼

吸利用，最少要穿过4层膜B.NADP＋与电子(e－)和质子

(H＋)结合形成NADPHC.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应D.电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节12345678910111213答案√水光解产生O2的场所是叶绿体的类囊体薄膜的内侧，若被有氧呼吸利用(O2在线粒体内膜上被利用)，O2从叶绿体类囊体薄膜开始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒体的2层膜，至少要穿过5层膜，A错误。12345678910111213答案3.(2023·湖北，8)植物光合作用的光反应依赖类囊体薄膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强B.Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱C.弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获D.PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2√12345678910111213答案弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误。12345678910111213答案4.淀粉和蔗糖是叶肉细胞光合作用的两种主要终产物，Pi在二者分配过程中起到了重要调节作用，其过程如图所示。下列叙述正确的是A.磷是生物膜的重要组分，中心体和

核糖体不含磷B.CO2形成磷酸丙糖的过程中，NADPH

不供能，只作为还原剂C.若光照骤减，短时间内核酮糖-1,5-二

磷酸的含量减少D.若抑制磷酸转运器的功能，卡尔文循环会马上停止√12345678910111213答案磷脂构成生物膜的基本支架，中心体由蛋白质组成，不含磷元素，核糖体由蛋白质和RNA组成，含磷元素，A错误；CO2形成磷酸丙糖的过程中，需要NADPH作还原剂和提供光反应吸收的太阳能，B错误；若抑制磷酸转运器的功能，会导致叶绿体内Pi下降，进而影响卡尔文循环，但卡尔文循环不会马上停止，D错误。12345678910111213答案5.(2024·邵阳高三二模)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质，在适宜条件下进行周期性的光暗交替实验，结果如图。下列叙述错误的是A.光照开始后短时间内，叶绿体内

C3的含量会下降B.阴影部分的面积可用来表示一个

光周期的光照时间内NADPH和

ATP的积累量C.光照开始后两曲线逐渐重合时，光反应速率等于暗反应速率D.光照总时间及实验时间相同的条件下，光暗交替和连续光照制造的有机物相等12345678910111213答案√光反应产生ATP与NADPH，可使C3的还原快速进行，光照开始后短时间内，CO2吸收速率很低，C3的合成较慢，因此叶绿体内C3的含量会下降，A正确；由于O2的释放速率代表光反应，能产生NADPH和ATP，暗反应固定CO2，消耗NADPH和ATP，所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值，即一个光周期的光照时间内NADPH和ATP的积累量，B正确；12345678910111213答案由于该实验中只存在离体的叶绿体，所以测出O2的释放速率为真正光合作用的速率，由于O2的释放速率代表光反应，能产生ATP与NADPH，暗反应固定CO2产生C3，C3的还原消耗ATP与NADPH，光照开始后两曲线逐渐重合时，光反应速率等于暗反应速率，C正确；光暗交替时暗反应能更充分地利用光反应产生的NADPH和ATP，故光照总时间及实验时间相同的条件下，光暗交替制造的有机物大于连续光照制造的有机物，D错误。12345678910111213答案6.某植物叶片有全绿和绿色带白斑两种，研究人员利用不同的叶片开展了甲、乙、丙三组实验。三组均给予适宜的光照，其中丙组用14CO2培养叶片(过程中不断充入14CO2，使瓶中14CO2浓度保持不变且与外界CO2浓度相等)，培养过程测定叶肉细胞中放射性三碳化合物浓度的变化情况，结果如图。下列说法错误的是A.培养一段时间后，用碘液处理甲、

乙两组叶片，蓝色最深的部位为④B.不考虑温度的变化，培养过程中，

乙瓶的气体总体积可能一直保持不变C.丙实验的OA段，叶肉细胞中五碳化合

物的浓度在不断地下降D.丙实验的AB段，叶肉细胞中放射性三碳化合物的生成和消耗达到平衡√12345678910111213答案甲瓶中无CO2，叶片白色部分无叶绿体，所以培养一段时间淀粉产生最多的部分应为④，A正确；不考虑温度的变化，若乙瓶中叶片的光合速率等于呼吸速率，则叶片整体上表现为与外界环境无气体交换，培养过程中，乙瓶的气体总体积可保持不变，B正确；12345678910111213答案将叶片从12CO2的环境中移入含有相同浓度14CO2的丙瓶中，CO2浓度不变，暗反应速率不变，所以五碳化合物的浓度不变，C错误；暗反应过程中，C3的消耗和生成在不断进行，AB段14C3不变，即消耗量等于生成量，D正确。12345678910111213答案7.(2024·临沂高三模拟)科学家利用细菌视紫红质和ATP合成酶等构建了一种简单的人工光合细胞，可以产生ATP，为细胞代谢提供能量，模式图如图。下列关于该人工光合细胞的叙述，错误的是A.细菌视紫红质类似于光合色素，能够实现

能量转换B.H＋利用光能以主动运输的方式进入人工光

合细胞器C.人工光合细胞器膜上产生的ATP只能用于蛋

白质的合成D.人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体功能不完全相同√12345678910111213答案12345678910111213答案细菌视紫红质能吸收光能，类似于光合色素，能够将光能转化为ATP中的化学能，实现能量转换，A正确；据图可知，H＋从膜外运送到膜内，是从低浓度向高浓度运输，且在此过程中需要光提供能量，故H＋利用光能以主动运输的方式进入人工光合细胞器，B正确；12345678910111213答案分析题意可知，科学家利用细菌视紫红质和ATP合成酶等构建了一种简单的人工光合细胞，人工光合细胞器膜类似于类囊体薄膜，人工光合细胞器膜上产生的ATP能用于暗反应，C错误；分析题图可知，人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体结构不同，功能也不完全相同，D正确。8.(不定项)(2024·青岛高三一模)如图是光合作用过程示意图(字母代表物质)，PSBS是一种类囊体膜蛋白，能感应类囊体腔内H＋的浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法正确的是A.H＋经过Z蛋白外流的同时，利用B物

质来合成C物质B.叶绿素分子中被光激发的e－，经传

递到达D结合H＋后生成EC.物质F浓度降低至原浓度一半时，

短时间内C5的含量将降低D.降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能√12345678910111213答案√√12345678910111213答案由图可知，C、E可用于C3的还原，故E是NADPH，B是ADP和Pi，C是ATP。H＋顺浓度梯度经过Z蛋白外流的同时，利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP，即B物质被用来合成C物质，A正确；叶绿素分子中被光激发的电子，经传递到达D(NADP＋)同时结合H＋生成E，即NADPH，B正确；12345678910111213答案物质F是CO2，浓度降低至原浓度一半时，短时间内CO2的固定速率降低，但C3的还原速率不变，故C5的含量将升高，C错误；由题意可知，降低Z蛋白的活性会减少H＋向外运输，阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱，进而抑制光反应ATP和NADPH的合成，由于Z蛋白的活性与ATP合成有关，因此ATP合成减少也会导致H＋外运减少，因此都将有利于PSBS发挥功能，防止强光对植物细胞造成损伤，D正确。9.(不定项)(2024·德州高三三模)植物叶肉细胞能进行光合作用亦能进行细胞呼吸，两代谢过程中存在多种相似物质的转化，如水的分解与合成、二氧化碳的产生与消耗等。某叶片有机物量为M，先黑暗处理两小时，叶片重量的变化量为2；再光照两小时，叶片重量变为M＋4(光照强度恒定)。下列相关叙述正确的是A.若给该叶片提供H218O，四小时后有机物中也能检测出18OB.该光照强度下，此叶片每天至少光照12小时，叶片有机物的量才不会减少C.光合作用和细胞呼吸过程中产生的还原氢都储存了化学能D.CO2的产生和CO2的消耗都在生物膜上进行12345678910111213答案√√给植物提供H218O，其参与光合作用，在有机物中也能检测出18O，A正确；分析题意可知，该植物每小时呼吸值为2÷2＝1，总光合速率为(M＋4＋2－M＋2)÷2＝4，则一天呼吸消耗1×24＝24,24÷4＝6(小时)，故该光照强度下，此叶片每天至少光照6小时，叶片有机物的量才不会减少，B错误；光合作用产生的NADPH和细胞呼吸产生的NADH都储存了化学能，C正确；CO2产生于线粒体基质，CO2在叶绿体基质消耗，都不在生物膜上进行，D错误。12345678910111213答案10.(不定项)(2024·聊城高三质检)我国科学家模拟植物的光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工体系(ASAP)，流程如图所示。据图判断下列相关叙述错误的是A.图示的ASAP过程与植物细胞中的暗反应一样

能循环进行B.该体系与植物光合作用消耗的CO2相同，该

系统淀粉的积累量与植物体内相等C.图中由CO2经甲醇到C3化合物的生成过程，需要还原剂和能量供应D.ASAP代谢路线有助于节约劳动成本，提高生产效率，达到环保节能√12345678910111213答案√√图示C3生成C6后转化为淀粉，ASAP过程不能够循环进行，A错误；在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相同，而人工光合作用系统没有细胞呼吸消耗糖类，因此人工系统淀粉的积累量更多，B错误；图中由CO2经甲醇到C3化合物的生成过程，类似于光合作用中CO2的固定，不需要还原剂和能量供应，C错误；12345678910111213答案在能量供给充足条件下，人工合成淀粉途径由于产量高，对环境中水的依赖程度较低，可节约耕地和淡水，避免农药、化肥等对环境的污染等，D正确。12345678910111213答案11.(2024·山东省实验中学高三二模)科学家对光合作用的研究经历了漫长的探索过程：(1)1937年，英国植物学家希尔发现，将叶绿体分离后置于含有一定浓度的蔗糖溶液中，制备成叶绿体悬浮液。若向其中加入适当的“电子受体”如铁盐或其他氧化剂，给予叶绿体一定强度的光照，在没有CO2时就能放出O2，同时电子受体被还原。请回答相关问题：①希尔反应模拟了叶绿体光合作用中_________阶段的部分变化，还原后的电子受体相当于光合作用中的________。12345678910111213答案光反应NADPH②希尔反应说明水的光解与糖的合成不是同一个过程，可一般情况下，减少CO2供应，绿色植物的光反应速率也会降低，原因是______________________________________________________________。12345678910111213答案减少CO2供应，暗反应减缓，为光反应提供ADP、Pi和NADP＋的量降低(2)海洋中的真核藻类，习惯上依颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深。自然状态下，它们都能通过光合作用制造有机物。回答下列问题：①绿藻叶绿体中的光合色素可对光能进行捕获，吸收的光能主要有两方面用途：一是______________________，二是_____________________。②CO2是光合作用的原料之一，红藻正常生长过程中，其光合作用固定的CO2来自____________________________________(回答2点即可)。12345678910111213答案将水分解为O2和NADPH促成ADP和Pi合成ATP海水环境中的CO2、细胞呼吸释放的CO2(3)在研究不同光质与光合作用的关系时，恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在M____________光区域(填光的类型)。某同学对好氧细菌聚集在M光区域有如下两种解释：①好氧细菌趋氧引起的；②好氧细菌趋M光区域引起的。请你补充实验排除解释②，要求简要写出实验思路和预期结果。实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________。预期结果：_______________________________。12345678910111213答案红光和蓝紫

把载有死水绵和好氧细菌的临时装片放在没有氧气的黑暗环境中，之后用透过三棱镜的光照射临时装片，一段时间后观察装片中好氧细菌的分布情况好氧细菌均匀地分布在死水绵周围12.植物与太阳光的关系可谓“爱恨交加”，一方面光对于植物进行光合作用是必需的，另一方面过量的光又会导致植物氧化性损伤。研究发现，在强光条件下，植物类囊体中的pH会由正常条件下的6.5降低至5.5～5.8，H＋浓度的升高激活了类囊体薄膜上的光保护蛋白PSBS，激活的PSBS抑制类囊体薄膜上电子的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤。12345678910111213答案图示为具体过程，图中A～G分别表示不同物质，F代表糖类，回答下列问题：(1)图中C表示______，图中ATP合成酶的作用是______________________。ATP催化ATP合成，运输H＋_________________________________________________________________________________。(2)图中E表示________，图中反应Ⅱ发生在____________中。(3)研究发现，抑制ATP合成酶的活性______(填“有利于”或“不利于”)PSBS发挥功能，原因是_____12345678910111213答案