2024-2025學(xué)年新教材高中生物課時(shí)檢測(cè)20光合作用的原理含解析新人教版必修1

PAGE8-光合作用的原理(20分鐘70分)一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分)1.下列與光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)的說法,錯(cuò)誤的是 ()A.能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞肯定能進(jìn)行細(xì)胞呼吸B.只有綠色部位才能進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸C.光合作用過程中產(chǎn)生的還原氫和細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的還原氫不同D.光合作用和有氧呼吸過程中均須要H2O的參與【解析】選B。能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞肯定是活細(xì)胞,所以肯定可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸為其生命活動(dòng)供應(yīng)能量,A正確;幾乎全部的活細(xì)胞都可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸,但只有含有葉綠體的真核細(xì)胞和部分原核細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用,B錯(cuò)誤;光合作用過程中產(chǎn)生的還原氫是NADPH,而細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的還原氫是NADH,C正確;光合作用和細(xì)胞呼吸都須要H2O參與,光合作用過程中須要進(jìn)行H2O的光解,而細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的徹底分解須要H2O的參與,D正確。2.下列水稻葉肉細(xì)胞發(fā)生的生命活動(dòng)中,有ATP合成的是 ()A.CO2進(jìn)入葉綠體中 B.CO2的固定C.C3的還原 D.O2與[H]結(jié)合生成水【解析】選D。CO2進(jìn)入葉綠體中的方式是自由擴(kuò)散,不消耗ATP,也不產(chǎn)生ATP,A錯(cuò)誤;CO2的固定不生成也不消耗ATP,B錯(cuò)誤;C3的還原須要消耗ATP,C錯(cuò)誤;有氧呼吸第三階段,氧氣與還原氫結(jié)合,生成水,產(chǎn)生大量的ATP,D正確。3.希爾從細(xì)胞中分別出葉綠體,并發(fā)覺在沒有CO2時(shí),賜予葉綠體光照,就能放出O2,同時(shí)使電子受體還原,希爾反應(yīng)是H2O+氧化態(tài)電子受體→還原態(tài)電子受體+1/2O2。在希爾反應(yīng)的基礎(chǔ)上,阿爾農(nóng)又發(fā)覺在光下的葉綠體,不供應(yīng)CO2時(shí),既積累NADPH也積累ATP;進(jìn)一步試驗(yàn),撤去光照,供應(yīng)CO2,發(fā)覺NADPH和ATP被消耗,并產(chǎn)生有機(jī)物。下面關(guān)于希爾反應(yīng)和阿爾農(nóng)發(fā)覺的敘述不正確的是 ()A.光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B.NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體膜上C.希爾反應(yīng)與CO2合成有機(jī)物的過程是兩個(gè)過程D.光合作用的需光過程為CO2合成有機(jī)物供應(yīng)ATP和NADPH【解析】選B。由題中的信息(希爾反應(yīng)式)可以知道,光合作用過程中產(chǎn)生的氧氣來自參與反應(yīng)的水,A正確;從希爾反應(yīng)和阿爾農(nóng)發(fā)覺的敘述,得不到NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體膜上的結(jié)論,B錯(cuò)誤;希爾反應(yīng)和有機(jī)物的合成過程可以分別進(jìn)行,在光下積累NADPH和ATP,在暗處可以進(jìn)行有機(jī)物的合成,C正確;希爾反應(yīng)只有在光下才能進(jìn)行,在暗處是不能進(jìn)行的,光下積累的NADPH和ATP在合成有機(jī)物過程中被消耗,故需光過程為CO2合成有機(jī)物供應(yīng)ATP和NADPH,D正確。4.在相宜反應(yīng)條件下,用白光照耀離體的簇新葉綠體一段時(shí)間后,突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照耀。下列是光源與瞬間發(fā)生變更的物質(zhì),組合正確的是 ()A.紅光,ATP下降 B.紅光,未被還原的C3上升C.綠光,NADPH下降 D.綠光,C5上升【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照耀、瞬間發(fā)生變更的物質(zhì)。(2)解題思路:依據(jù)光源的變更→推導(dǎo)光能的汲取量→光反應(yīng)產(chǎn)物(NADPH和ATP)的變更→暗反應(yīng)過程中物質(zhì)含量的變更。【解析】選C。本題主要考查光合作用的基本過程和影響因素。葉綠體中葉綠素主要汲取紅光與藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光,汲取綠光最少。由白光照耀突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光后,葉綠體中光合色素汲取光能增加,則光反應(yīng)增加,所產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,促進(jìn)C3的還原,所以C3的量削減,C5的量增加,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。由白光照耀改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光后,葉綠體中光合色素汲取光能顯著削減,可導(dǎo)致光反應(yīng)速率減慢,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP明顯削減,而C3的還原仍以原來的速率消耗NADPH和ATP,則短時(shí)間內(nèi)NADPH含量會(huì)下降;此時(shí)CO2的固定仍以原來的速率消耗C5,則短時(shí)間內(nèi)C5的含量會(huì)下降,故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.下列有關(guān)光合作用過程中物質(zhì)變更的說法,正確的是()A.終止CO2的供應(yīng),C3的含量先短暫下降,再略微回升后與C5形成新的平衡B.增加光照,C3的含量將持續(xù)下降,C5的含量將持續(xù)上升C.ATP和NADPH的含量是由光照確定的,與CO2的變更沒有關(guān)系D.無論增加光照還是增加CO2的濃度,有機(jī)物的產(chǎn)量都不肯定增加【解析】選D。終止CO2的供應(yīng),CO2的固定變慢,短時(shí)間內(nèi),C3的含量會(huì)下降,但C3的含量不行能回升,故A錯(cuò)誤;增加光照,短時(shí)間內(nèi)C3的含量下降,C5的含量上升,但不能持續(xù),故B錯(cuò)誤;光反應(yīng)生成ATP和NADPH,暗反應(yīng)消耗ATP和NADPH,CO2削減,暗反應(yīng)速度減慢,會(huì)使ATP和NADPH增多,抑制光反應(yīng)的進(jìn)行,故C錯(cuò)誤;達(dá)到光飽和點(diǎn)或CO2飽和點(diǎn)后增加光照或CO2濃度,有機(jī)物的產(chǎn)量不再增加,故D正確。6.將植物栽培在相宜的光照、溫度和足夠的CO2條件下,假如在2h時(shí),將環(huán)境中某一條件變更,此時(shí),葉肉細(xì)胞中的C3、C5、ATP含量變更如圖。那么變更的條件是 ()A.加強(qiáng)光照 B.減弱光照C.提高CO2濃度 D.降低溫度【解析】選A。當(dāng)光照增加時(shí),NADPH和ATP生成增加,C3還原加快其含量削減,短時(shí)間內(nèi)其來路不變,同時(shí)C5生成增多,A正確;減弱光照,ATP合成削減,導(dǎo)致C3含量上升,C5含量削減,B錯(cuò)誤;提高CO2濃度,導(dǎo)致C3含量上升,C5含量削減,C錯(cuò)誤;降低溫度導(dǎo)致酶的活性減弱,光合速率減慢,ATP合成削減,CO2固定和C3還原減弱,D錯(cuò)誤。7.白天,葉綠體中ATP和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是 ()A.ATP與ADP同時(shí)由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)B.ATP與ADP同時(shí)由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動(dòng)C.ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng),ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反D.ADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng),ATP則向相反方向運(yùn)動(dòng)【解析】選C。ATP是在葉綠體的類囊體薄膜產(chǎn)生的,到葉綠體基質(zhì)中用于三碳化合物的還原,但ADP是由葉綠體基質(zhì)轉(zhuǎn)移到類囊體薄膜用于合成ATP,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。8.如圖所示葉綠體中的類囊體有兩種:基粒類囊體和基質(zhì)類囊體,基質(zhì)類囊體能將單個(gè)基粒類囊體連接起來。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內(nèi)B.H2O在光下分解為NADPH和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)類囊體上C.CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上D.在類囊體上不含與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素【解析】選D。葉綠體中的色素分布于類囊體薄膜上;H2O的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生,因?yàn)槠渖虾信c光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素;CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。二、非選擇題(共2小題,共30分)9.(15分)如圖是光合作用過程的圖解,請(qǐng)依據(jù)圖回答:(1)綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是,其中生成的ATP所需能量來自。

(2)光合作用的過程可以分為兩個(gè)階段,B表示:階段,此過程進(jìn)行的場(chǎng)所是。

(3)C和D的化學(xué)過程的名稱分別是、。

(4)若把該植物從光下移到暗處,則葉片葉綠體中的C3含量將(填“上升”“降低”或“不變”)。

【解析】(1)綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是葉綠體,其中光反應(yīng)生成ATP的能量來自光能。(2)B表示光合作用的暗反應(yīng)階段,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(3)由光合作用過程圖解可知,C和D的化學(xué)過程的名稱分別是CO2的固定和三碳化合物的還原。(4)將該植物由光照下突然移到暗處,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP削減,被還原的C3削減,生成的C5削減,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將上升。答案:(1)葉綠體光能(2)暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)(3)CO2的固定三碳化合物的還原(4)上升10.(15分)下圖是光合作用過程示意圖(字母代表物質(zhì)),圖中PSBS是一種類囊體膜蛋白,它能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度(H+)而被激活,激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上傳遞,最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放,從而防止強(qiáng)光對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。(1)圖中的A是,C是,D是___________。

(2)葉綠素a分布于上,主要汲取光。采納紙層析法分別色素時(shí),留意濾紙上的濾液細(xì)線要高于。

(3)過度光照將會(huì)激活膜蛋白PSBS,干脆抑制反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致電子不能傳遞給(填字母),所以過量的光能將不能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。

(4)據(jù)圖信息可以推想Z蛋白的活性和阻斷反應(yīng)Ⅱ中的供應(yīng)都將有利于維持類囊體腔內(nèi)H+的濃度,從而有利于膜蛋白PSBS發(fā)揮作用。

【解析】(1)題圖表示光合作用的過程,其中階段Ⅰ表示光反應(yīng),階段Ⅱ表示暗反應(yīng);圖中水的光解發(fā)生在葉綠體的類囊體腔中,A是O2,B是ADP和Pi,C是ATP,D是NADP+,E是CO2。(2)葉綠素a分布于類囊體薄膜上,主要汲取紅光和藍(lán)紫光。采納紙層析法分別色素時(shí),留意濾紙上的濾液細(xì)線要高于層析液液面,防止色素溶解在層析液中,導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。(3)由題意知:PSBS是一種類囊體膜蛋白,能感應(yīng)類囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度而被激活,激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞,最終將過量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放,過度光照將會(huì)激活膜蛋白PSBS,干脆抑制反應(yīng)Ⅰ中水的光解反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致電子不能傳遞給D(NADP+),導(dǎo)致過量的光能將不能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。(4)據(jù)圖信息可以推想降低Z蛋白的活性能使H+從葉綠體向外運(yùn)輸?shù)乃俾蕼p慢,同時(shí)阻斷CO2的供應(yīng)都將有利于維持類囊體腔內(nèi)的H+濃度,從而有利于膜蛋白PSBS發(fā)揮作用。答案:(1)O2ATPNADP+(氧化型輔酶Ⅱ)(2)類囊體薄膜紅光和藍(lán)紫層析液液面(3)水的光解D(4)降低(抑制)CO2(10分鐘30分)1.(5分)(不定項(xiàng)選擇)如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,請(qǐng)據(jù)圖推斷下列有關(guān)說法中不正確的是 ()A.光合作用的光反應(yīng)在圖中B處進(jìn)行,必需在有光條件下進(jìn)行B.光合作用過程中釋放的O2來自H2OC.光合作用的暗反應(yīng)在圖中B處進(jìn)行,必需在無光條件下進(jìn)行D.光合作用過程中CO2被固定并還原成圖中的甲物質(zhì)【解析】選A、C。光合作用的光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,條件是必需在光下才能正常進(jìn)行,A錯(cuò)誤;通過同位素示蹤法,人們已經(jīng)證明光合作用過程中所釋放的氧氣來自水的光解,B正確;光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中,光的有無不影響暗反應(yīng)的發(fā)生,C錯(cuò)誤;題圖中的甲物質(zhì)是(CH2O),暗反應(yīng)過程中物質(zhì)的變更是CO2的固定和C3的還原,D正確。2.(5分)(2024·天津等級(jí)考)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.產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)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O2參與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】選A。本題主要考查光合作用過程。該反應(yīng)體系相當(dāng)于葉綠體,產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì),A項(xiàng)正確;該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)還有水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;類囊體產(chǎn)生的O2釋放出去,不參與CO2的固定與還原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;類囊體薄膜上分布有光合作用色素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(5分)(不定項(xiàng)選擇)科學(xué)家在試驗(yàn)室中發(fā)覺一種叫RSTWS的物質(zhì)可破壞細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu),尤其對(duì)線粒體內(nèi)膜和類囊體薄膜更為明顯。若用RSTWS處理高等植物的葉肉細(xì)胞,則下列說法正確的是 ()A.處理后的該細(xì)胞有氧呼吸第一階段減弱,導(dǎo)致其次、三階段減弱B.線粒體和葉綠體增大膜面積的方式相同C.與處理之前相比,光照條件下處理后的葉肉細(xì)胞中ATP/ADP的值變小D.與處理之前相比,光照條件下處理后葉肉細(xì)胞中C3/C5的值變大【解析】選C、D。由RSTWS“可破壞細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu),尤其對(duì)線粒體內(nèi)膜和類囊體薄膜更為明顯”可知,有氧呼吸第一階段不受影響,第三階段減弱,A錯(cuò)誤;線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,增大膜面積,葉綠體則是通過類囊體堆疊形成基粒增大膜面積,二者方式不相同,B錯(cuò)誤;RSTWS可破壞類囊體薄膜,因此用RSTWS處理高等植物的葉肉細(xì)胞,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP削減,光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)的ATP和NADPH削減,影響C3的還原,導(dǎo)致C5含量下降,C3含量上升,C、D正確。【試驗(yàn)·探究】4.(15分)地球上的綠色植物每年通過光合作用制造的有機(jī)物高達(dá)2200億噸,相當(dāng)于全球每年能量消耗的10倍,可見光合作用的探討具有重要的意義。(1)光合作用是將轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)化合物并釋放出氧氣的過程,也是將自然界中光能最終轉(zhuǎn)化為(有機(jī)化合物中穩(wěn)定的)的途徑。

(2)綠色植物葉肉細(xì)胞的光合色素分布在葉綠體的上,可汲取、傳遞、轉(zhuǎn)化光能,并將轉(zhuǎn)化的能量?jī)?chǔ)存在中,用于暗反應(yīng)中C3的還原。

(3)細(xì)胞內(nèi)的葉綠體是一種動(dòng)態(tài)的細(xì)胞器,隨光照強(qiáng)度的變更,其分布和位置也會(huì)發(fā)生變更,該過程稱為葉綠體定位。由圖1結(jié)果可知,弱光條件下,葉綠體會(huì)匯合到細(xì)胞頂面,使其能。強(qiáng)光條件下,葉綠體移動(dòng)到細(xì)胞兩側(cè),以避