2025版高考生物一輪總復(fù)習(xí)素養(yǎng)提升必修1第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)光合作用的原理

第3講捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理構(gòu)|建|網(wǎng)|絡(luò)真|題|再|(zhì)現(xiàn)1．(2023·天津卷)下圖是某種植物光合作用及呼吸作用部分過程的圖，關(guān)于此圖說法錯(cuò)誤的是(B)A．HCOeq\o\al(－,3)經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．HCOeq\o\al(－,3)通過通道蛋白進(jìn)入葉綠體基質(zhì)C．光反應(yīng)生成的H＋促進(jìn)了HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)入類囊體D．光反應(yīng)生成的物質(zhì)X保障了暗反應(yīng)的CO2供應(yīng)解析：據(jù)圖可知，HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)須要線粒體產(chǎn)生的ATP供能，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，A正確；HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)入葉綠體基質(zhì)也須要線粒體產(chǎn)生的ATP供能，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，通道蛋白只能參加幫助擴(kuò)散，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，光反應(yīng)中水光解產(chǎn)生的H＋促進(jìn)HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)入類囊體，C正確；據(jù)圖可知，光反應(yīng)生成的物質(zhì)X(O2)促進(jìn)線粒體的有氧呼吸，產(chǎn)生更多的ATP，有利于HCOeq\o\al(－,3)進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)生CO2，保證了暗反應(yīng)的CO2供應(yīng)，D正確。故選B。2．(2021·湖南卷)綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進(jìn)行光合作用B．在暗反應(yīng)階段，CO2不能干脆被還原C．在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會(huì)短暫下降D．合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度解析：弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時(shí)植物雖然進(jìn)行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯(cuò)誤；二氧化碳性質(zhì)不活潑，在暗反應(yīng)階段，一個(gè)二氧化碳分子被一個(gè)C5分子固定以后，很快形成兩個(gè)C3分子，在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量并且被NADPH還原，因此二氧化碳不能干脆被還原，B正確；在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片的光合速率會(huì)短暫下降，C正確；合理密植可以充分利用光照，增施有機(jī)肥可以為植物供應(yīng)礦質(zhì)元素和二氧化碳，這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度，D正確。3.(2021·山東卷改編)關(guān)于細(xì)胞中的H2O和O2，下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．由葡萄糖合成糖原的過程中肯定有H2O產(chǎn)生B．有氧呼吸其次階段肯定消耗H2OC．植物細(xì)胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用D．光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自H2O解析：由葡萄糖合成糖原的過程屬于脫水縮合，有水的產(chǎn)生，A正確；有氧呼吸其次階段是H2O與丙酮酸反應(yīng)形成CO2與NADH并釋放能量的過程，消耗水，B正確；光合作用通過H2O的光解可以產(chǎn)生O2，另外，植物細(xì)胞中具有過氧化氫酶，可以催化H2O2水解為H2O和O2，C錯(cuò)誤；光合作用的光反應(yīng)中H2O的光解會(huì)產(chǎn)生O2，所以O(shè)2中的氧元素只能來自于水，D正確。4.(2020·天津卷)探討人員從菠菜中分別類囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包袱成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。下列分析正確的是(A)A．產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B．該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C．類囊體產(chǎn)生的ATP和O2參加CO2固定與還原D．與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素解析：乙醇酸是光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)生的，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)中，所以產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)，A正確；該反應(yīng)體系中能進(jìn)行光合作用整個(gè)過程，不斷消耗的物質(zhì)有CO2和H2O，B錯(cuò)誤；類囊體產(chǎn)生的ATP參加C3的還原，產(chǎn)生的O2用于呼吸作用或釋放到四周環(huán)境中，C錯(cuò)誤；該體系含有類囊體，而類囊體的薄膜上含有光合作用色素，D錯(cuò)誤。5．(2020·浙江7月選考)將某植物葉片分別得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時(shí)間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是(A)A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分別得到的葉綠體的光合速率B．若分別的葉綠體中存在肯定比例的破裂葉綠體，測得的光合速率與無破裂葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B－C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相像D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A－B段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相像解析：測得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分別得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破裂葉綠體，其葉綠素釋放出來，不能進(jìn)行光合作用，導(dǎo)致消耗二氧化碳削減，測得的光合速率與無破裂葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯(cuò)誤；若該植物較長時(shí)間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，影響碳反應(yīng)速率，蔗糖合成始終較少，C錯(cuò)誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運(yùn)到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B－C段對(duì)應(yīng)的關(guān)系相像，D錯(cuò)誤。6．(2022·河北卷)某品種茶樹葉片呈現(xiàn)階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中漸漸轉(zhuǎn)為乳白色，而后又復(fù)原為綠色。白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體(僅殘留少量片層結(jié)構(gòu))。階段性白化過程中相關(guān)生理指標(biāo)檢測結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)從葉片中分別葉綠體可采納差速離心法。(2)經(jīng)檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其緣由是葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素削減(寫出兩點(diǎn)即可)。(3)白化過程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿意光合作用對(duì)CO2的需求，又有助于削減水分的散失。(4)葉片復(fù)綠過程中需合成大量干脆參加光反應(yīng)的蛋白質(zhì)。其中部分蛋白質(zhì)由存在于細(xì)胞核中的基因編碼，通過特定的機(jī)制完成跨膜運(yùn)輸，其余蛋白質(zhì)由存在于葉綠體中的基因編碼。解析：(1)葉綠體屬于細(xì)胞器，依據(jù)不同細(xì)胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分別葉綠體。(2)光合作用的光反應(yīng)過程可產(chǎn)生NADPH和ATP，該過程須要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參加，據(jù)題意可知，白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體，葉綠體類囊體薄膜削減，且白化過程中葉綠素等光合色素削減，光反應(yīng)減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低。(3)白化過程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿意光合作用對(duì)CO2的需求，又有助于削減水分的散失，利于植物的生存。(4)葉綠體屬于半自主性細(xì)胞器，其中蛋白質(zhì)的合成主要受到細(xì)胞核基因的編碼，合成后經(jīng)特定機(jī)制完成跨膜運(yùn)輸；其余蛋白質(zhì)由存在于細(xì)胞質(zhì)中(葉綠體)的基因編碼。7．(2022·全國甲卷)依據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比C3植物的低。CO2補(bǔ)償點(diǎn)通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的，光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是O2、[H]和ATP(答出3點(diǎn)即可)。(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?，緣由是自身呼吸消耗或建立植物體結(jié)構(gòu)(答出1點(diǎn)即可)。(3)干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，探討發(fā)覺在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析，可能的緣由是C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2。解析：(1)光合作用光反應(yīng)階段的場所是葉綠體的類囊體薄膜上，光反應(yīng)發(fā)生的物質(zhì)變更包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反應(yīng)階段生成的產(chǎn)物有O2、[H]和ATP。(2)葉片光合作用產(chǎn)物一部分用來建立植物體結(jié)構(gòu)和自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的貯存器官儲(chǔ)存起來。故正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课弧?3)C4植物的CO2固定途徑有C4和C3途徑，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途徑，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，葉片氣孔關(guān)閉，CO2汲取削減；由于C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此光合作用受影響較小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生長得好。8．(2020·山東卷)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是模塊1和模塊2，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為五碳化合物(或C5)。(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將削減(填“增加”或“削減”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生變更，緣由是模塊3為模塊2供應(yīng)的ADP、Pi和NADP＋不足。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的狀況下，該系統(tǒng)糖類的積累量高于(填“高于”“低于”或“等于”)植物，緣由是人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或植物呼吸作用消耗糖類)。(4)干旱條件下，許多植物光合作用速率降低，主要緣由是葉片氣孔開放程度降低，CO2的汲取量削減。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依靠程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣袤的應(yīng)用前景。解析：(1)葉綠體中光反應(yīng)階段是將光能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，題圖中模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能，模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，兩個(gè)模塊加起來相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)的功能。在模塊3中，CO2和甲反應(yīng)生成乙的過程相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2的固定，因此甲為五碳化合物(或C5)。(2)據(jù)圖分析可知，乙為C3，氣泵突然停轉(zhuǎn)，大氣中CO2無法進(jìn)入模塊3，相當(dāng)于暗反應(yīng)中CO2濃度降低，短時(shí)間內(nèi)CO2濃度降低，C3的合成削減，而C3仍在正常還原，因此C3的量會(huì)削減。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長，模塊3中CO2的量嚴(yán)峻不