2024年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节第2课时光合作用的原理课时作业含解析新人教版必修1

PAGE1-第2课时光合作用的原理[基础测试]学问点一探究光合作用原理的部分试验1.1941年，美国科学家鲁宾和卡门利用某种植物，采纳同位素标记法进行了如下两组试验：第一组：Heq\o\al(18,2)O＋CO2→某种植物→18O2；其次组：H2O＋C18O2→某种植物→O2。下列有关叙述正确的是()A．试验结果说明植物光合作用释放的氧气全部来自于水B．两组试验中只须要一组就可以证明预期的结论C．设计该试验的目的在于证明植物光合作用会释放氧气D．为了解除光照的影响，该试验要在黑暗条件下进行答案A解析由试验结果可知，植物光合作用释放的氧气全部来自于水，A正确；两组试验通过对比才能得出“光合作用释放的氧气全部来自于水，而不是来自于CO2”这一结论，B错误；设计该试验的目的是证明光合作用释放的氧气中的氧来自于水还是来自于CO2，C错误；植物在光下才能进行光合作用，所以该试验不能在黑暗条件下进行，D错误。2．下列关于光合作用发觉史的叙述错误的是()A．19世纪末，科学界一般认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖B．希尔反应证明白光合作用中氧气来源于水分子的分解，所以说希尔反应就是光合作用的光反应C．美国科学家阿尔农发觉在光照下，叶绿体可合成ATP，并发觉该过程总与水的光解相伴随D．卡尔文同位素示踪技术探明白CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径答案B解析希尔反应只包括水的光解过程，不包括ATP的合成过程，所以希尔反应不是光反应。3．希尔从细胞中分别出叶绿体，并发觉在没有CO2时，赐予叶绿体光照，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＋eq\f(1,2)O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发觉在光下的叶绿体，不供应CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步试验，撤去光照，供应CO2，发觉NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下面关于希尔反应和阿尔农发觉的叙述不正确的是()A．光合作用释放的O2来自于水而不是CO2B．NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上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合成有机物供应ATP和NADPH答案B解析由题中的信息(希尔反应式)可以知道，光合作用过程中产生的氧气来自于参与反应的水，A正确；从希尔反应和阿尔农发觉的叙述，得不到NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，C正确；希尔反应只有在光下才能进行，在暗处是不能进行的，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗，为反应供应能量和还原剂，D正确。学问点二光合作用的过程4.下列化合物与植物光合作用的关系，错误的是()选项化合物主要生理作用AATP参与CO2的固定B酶催化光合作用中的化学反应C叶绿素捕获光能DH2O参与O2和(CH2O)的形成答案A解析光反应为暗反应供应的ATP只用于C3的还原，A错误；光合作用中的化学反应须要多种酶的参与，B正确；光合色素能汲取、传递、转化光能，C正确；H2O光解产生O2和H＋，H＋与NADP＋结合生成NADPH，NADPH参与(CH2O)的形成，D正确。5．下列物质中，可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧气、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水答案C解析叶绿体类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，光反应过程中的物质改变有：水的光解，所以要消耗水；ATP的合成，须要原料ADP和Pi，C正确。6．没有在光合作用暗反应中被消耗的物质是()A．NADPH和ATP B．NADPH和CO2C．五碳化合物和酶 D．三碳化合物答案C解析在暗反应的三碳化合物还原过程中，须要消耗光反应供应的NADPH和ATP，A不符合题意；在暗反应的二氧化碳固定的反应中，须要消耗CO2，B不符合题意；五碳化合物在二氧化碳的固定反应中消耗，但是在三碳化合物还原中又重新形成，并维持量的相对稳定，因此等于不消耗，并且酶作为催化剂在整个反应过程中不消耗，C符合题意；三碳化合物在三碳化合物的还原反应中不断被消耗，D不符合题意。7．下列关于光合作用中光反应的叙述，错误的是()A．光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行B．光反应的产物之一氧以氧分子的形式释放C．光反应产生的H＋和NADP＋结合形成NADPHD．NADPH作为还原剂参与暗反应，本身不具有能量答案D解析NADPH既可以作为还原剂，也可以为暗反应供应能量，D错误。8．下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列推断错误的是()A．图中a物质主要汲取红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．图中①表示水分的汲取，③表示水的光解C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18OD．在g物质供应足够时，突然停止光照，C3的含量将快速下降答案D解析图中a物质为叶绿素，主要汲取红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c(ATP)中，A正确；图中①表示水分的汲取，③表示水的光解，B正确；将b物质即O2用18O标记，通过细胞呼吸和光合作用，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O，C正确；在CO2供应足够时，突然停止光照，光反应产生的ATP和NADPH削减，C3的消耗量削减，C3的生成量不变，故短时间内，C3的含量将快速上升，D错误。9．下列有关光合作用的叙述，正确的是()A．绿色植物全部细胞都能进行光合作用B．光合作用的光反应只在光下进行，暗反应只在黑暗中进行C．光反应为暗反应供应NADPH和ATPD．光合作用暗反应须要酶，光反应不须要酶答案C解析绿色植物根细胞不能进行光合作用，A错误；在黑暗条件下一段时间暗反应可以进行，在光下暗反应也可以进行，B错误；光反应和暗反应都须要酶的催化，D错误。10．下图表示光合作用过程，其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质，下列说法错误的是()A．阶段Ⅰ表示光反应阶段，阶段Ⅱ表示暗反应阶段B．物质a表示NADPH，物质c表示NADP＋，其中作为还原剂的为物质aC．阶段Ⅰ和Ⅱ都须要酶的参与D．物质b为ADP，在叶绿体类囊体薄膜上产生答案D解析由图可知：Ⅰ为光反应阶段，Ⅱ为暗反应阶段，A正确；a为NADPH，将C3还原后生成NADP＋，即c，B正确；光合作用过程须要酶的参与，C正确；物质b为ADP，在叶绿体基质中产生，D错误。[实力提升]11．(2024·龙岩高一检测)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3，下列分析正确的是()A．叶肉细胞内RuBP羧化酶分布在叶绿体类囊体薄膜上B．上述反应须要在无光条件下进行C．单位时间内C3生成量的多少可反映RuBP羧化酶活性的凹凸D．提取的RuBP羧化酶应在最适温度条件下保存，以保持其最高活性答案C解析由题意可知，叶肉细胞内RuBP羧化酶是植物体内催化CO2固定的酶，其场所为叶绿体基质，A错误；CO2的固定也可以在有光条件下进行，B错误；酶活性可用单位时间内生成物的产生量表示，C正确；最适温度下，RuBP羧化酶活性最高，不相宜长期保存，应在低温条件下长期保存，D错误。12．在相宜反应条件下，用白光照耀离体的簇新叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照耀。下列是光源与瞬间发生改变的物质，组合正确的是()A．红光，ATP下降B．红光，未被还原的C3上升C．绿光，NADPH下降D．绿光，C5上升答案C解析植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照耀后，光反应速率加快，产物NADPH和ATP上升，进而C3的还原过程加快，即C3的消耗速率加快，而C3生成速率不变，导致未被还原的C3下降，A、B错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照耀后，光反应速率减慢，产物NADPH和ATP下降，进而C3的还原过程减慢，即C5的生成速率减慢，而C5的消耗速率不变，导致C5下降，C正确，D错误。13．下列表示光合作用图解，请据图回答问题：(1)请填写字母所代表的物质a．__________b．__________c．__________d．__________e．__________f．__________g．__________h．__________i．__________j．__________(2)由“c”经暗反应形成“d”可以分成________和________两个阶段。(3)假如用同位素标记3H参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是(用图中字母表示)________。假如用含14C的CO2追踪光合作用过程中碳原子的转移途径，则14C首先出现在________。(4)能同时为暗反应供应还原剂和能量的物质是________。(5)j形成d须要________供应的能量，________作还原剂且需________参与。(6)叶绿体是进行光合作用的场所，在足够的光照条件下，ADP在叶绿体内的移动方向________________；假如将此植物由光照足够的条件下移至阴暗处，则在叶绿体中的NADPH含量将________。答案(1)H2OO2CO2(CH2O)NADPHATPADPNADP＋C5C3(2)CO2的固定C3的还原(3)a→e→dC3(j)(4)NADPH(e)(5)ATP(f)和NADPH(e)NADPH(e)多种酶(6)叶绿体基质到类囊体薄膜下降解析将植物由光照足够的条件移至阴暗处，光照强度降低，光反应减弱，则光反应产生的ATP和NADPH削减，而短时间内暗反应阶段消耗的NADPH不变，所以叶绿体中的NADPH含量下降。14．1937年植物学家希尔发觉，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依旧能够释放氧气，蓝色氧化状态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。探讨者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下试验：溶液种类A试管B试管C试管D试管叶绿体悬浮液1mL－1mL－DCPIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL0.5mol/L蔗糖溶液4mL5mL4mL5mL光照条件光照光照黑暗黑暗上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是________，这些氢在暗反应的________过程中被消耗。(2)试验中制备叶绿体悬浮液运用蔗糖溶液而不运用蒸馏水的缘由是____________________，A试管除了颜色改变外，试验过程中还能视察到的现象是__________________。(3)A与C比较可以说明氢产生的条件是_______，B和D试管的目的是为了说明DCPIP________________________________________。(4)试验结束后A组试管中叶绿体________(填“有”或“没有”)(CH2O)的产生，主要缘由是______________________________________。答案(1)类囊体薄膜C3的还原(2)避开叶绿体吸水涨破有气泡产生(3)须要光照在光照和黑暗条件下自身不会变色(4)没有氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应或密闭环境中没有CO2解析(1)自然环境中，光合作用下，叶肉细胞产生氢的场所是光反应阶段的类囊体薄膜，产生的还原性氢，在暗反应中被C3的还原所消耗。(2)由于蒸馏水会使叶绿体吸水过多涨破，故选择蔗