2024-2025新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用4二1光合作用的原理檢測(cè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE7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.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器,下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是()A.葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上B.葉綠體中的色素都分布在外膜和內(nèi)膜上C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中D.光合作用的酶分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上【解析】選A。光合作用的色素只分布在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上,而酶分布在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜和葉綠體基質(zhì)中。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.(2024·鹽城高一檢測(cè))在光合作用暗反應(yīng)中,參加CO2固定的物質(zhì)是()A.水 B.NADPHC.ATP D.五碳化合物【解析】選D。水在光反應(yīng)階段發(fā)生光解,而二氧化碳在暗反應(yīng)中被固定,A錯(cuò)誤;NADPH和ATP用于暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原,B、C錯(cuò)誤;五碳化合物參加二氧化碳的固定,與二氧化碳結(jié)合生成三碳化合物,D正確。4.(2016·天津高考)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?！窘馕觥窟xC。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.(2024·無錫高一檢測(cè))下列關(guān)于植物光合作用暗反應(yīng)的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.暗反應(yīng)要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPB.暗反應(yīng)是只在暗處進(jìn)行的反應(yīng)C.C3的還原要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPHD.暗反應(yīng)過程中有C5的再生【解析】選B。暗反應(yīng)要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP,A正確;暗反應(yīng)有光無光均可進(jìn)行,B錯(cuò)誤;C3的還原要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP,C正確;暗反應(yīng)過程中有C5的再生和二氧化碳的固定,D正確。7.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。8.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。二、非選擇題(共2小題,共30分)9.(15分)(2024·荊門高一檢測(cè))如圖為葉綠體中光合作用過程示意圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)圖中[1]的結(jié)構(gòu)名稱是___,上面分布有____________________________,在活細(xì)胞中呈______色。

(2)圖中Ⅰ為光合作用的______階段;Ⅱ?yàn)開_________________階段。

(3)圖中[2]在光下被分解為[]________和[]______________,后者用于Ⅱ階段的反應(yīng)。

(4)圖中由C5與[]______結(jié)合形成[]__________________,再經(jīng)過一系列困難過程最終合成[]__________________等有機(jī)物。

【解析】由題圖可知,1是類囊體薄膜,2是水,3是氧氣,4是ATP,5是NADPH,6是CO2,7是C3,8是糖類等有機(jī)物,類囊體薄膜上進(jìn)行光反應(yīng),其上含有光合色素和相關(guān)的酶,通常呈現(xiàn)綠色,Ⅰ是光反應(yīng)階段,Ⅱ是暗反應(yīng)階段。答案:(1)類囊體光合色素及相關(guān)的酶綠(2)光反應(yīng)暗反應(yīng)(3)[3]O2[5]NADPH(4)[6]CO2[7]C3[8]糖類10.(15分)美國(guó)科學(xué)家卡爾文利用同位素標(biāo)記法對(duì)小球藻的光合作用進(jìn)行探討,最終探明白光合作用中碳的轉(zhuǎn)化途徑,因此獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。甲圖為簡(jiǎn)化的卡爾文循環(huán)示意圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)卡爾文循環(huán)在細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所是______,過程①是____________,參加過程②的X物質(zhì)來自光反應(yīng)中的____________(過程)。

(2)在培育小球藻的試管內(nèi)加入14C標(biāo)記的14CO2,先進(jìn)行肯定強(qiáng)度的光照后,再進(jìn)行黑暗處理,分別檢測(cè)小球藻體內(nèi)的三碳化合物和五碳化合物的放射性強(qiáng)度,得出的曲線如乙圖所示。圖中曲線Ⅰ表示的是______的變更趨勢(shì)?！窘馕觥?1)卡爾文循環(huán)指光合作用中C3和C5之間的循環(huán),即暗反應(yīng)過程,所以它在細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。圖中過程①是CO2的固定;參加過程②的X物質(zhì)即NADPH,來自光反應(yīng)中水的光解。(2)停止光照后,二氧化碳的固定正常進(jìn)行,而不進(jìn)行光反應(yīng),因此C3不能被還原成C5,導(dǎo)致C3增多,C5削減。所以圖中曲線Ⅰ表示的是C3的變更趨勢(shì),曲線Ⅱ表示的是C5的變更趨勢(shì)。答案:(1)葉綠體基質(zhì)CO2的固定水的光解(2)三碳化合物(C3) (10分鐘30分)1.(5分)(多選)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)說法中正確的是 ()A.光合作用的光反應(yīng)在圖中A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、B、D。光合作用的光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,必需在光下才能正常進(jìn)行,A正確;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,有沒有光都能進(jìn)行,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)(多選)光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng),如圖表示光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系,據(jù)圖推斷下列敘述不正確的是 ()A.光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)ATP和NADPHB.停止光照,葉綠體中ATP和NADPH含量上升C.葉綠體中,ATP的移動(dòng)方向是由類囊體到基質(zhì)D.植物在暗處可大量合成(CH2O)【解析】選B、D。依據(jù)題意和圖示分析可知光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)ATP和NADPH,A正確;停止光照,光反應(yīng)停止,導(dǎo)致葉綠體中ATP和NADPH含量下降,B錯(cuò)誤;ATP產(chǎn)生于光反應(yīng),用于暗反應(yīng),所以其移動(dòng)方向是由類囊體到基質(zhì),C正確;植物在暗處不能進(jìn)行光反應(yīng),因而不行能大量合成(CH2O),D錯(cuò)誤。【規(guī)律方法】在光合作用過程中能量的來源和去路分析(1)來源:在光反應(yīng)階段,光合色素可以汲取和傳遞光能,ADP和Pi結(jié)合形成ATP,這樣光能就轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能。(2)去路:在暗反應(yīng)階段,ATP水解為ADP和Pi,所釋放的能量只用于C3還原為糖類(CH2O),這樣ATP中活躍的化學(xué)能就轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。3.(5分)(2024·晉江高一檢測(cè))睡蓮葉片的上表皮上的氣孔數(shù)目多于下表皮,此特點(diǎn)有利于睡蓮與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。氣孔關(guān)閉會(huì)導(dǎo)致睡蓮葉片光合作用速率下降,其表現(xiàn)在 ()A.水光解產(chǎn)生NADPH的量不足B.光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP數(shù)量削減C.暗反應(yīng)過程中NADPH的數(shù)量不足D.暗反應(yīng)過程中產(chǎn)生的三碳化合物數(shù)量削減【解析】選D。當(dāng)氣孔關(guān)閉時(shí),進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2量削減,導(dǎo)致暗反應(yīng)過程中產(chǎn)生的三碳化合物數(shù)量削減,光合作用速率下降,D正確?！驹囼?yàn)·探究】4.(15分)為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響,科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組試驗(yàn)。各組試驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、相宜且穩(wěn)定,每組處理的總時(shí)間均為135s,處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和試驗(yàn)結(jié)果如下:A組:先光照后黑暗,時(shí)間各為67.5s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組(比照組):光照時(shí)間為135s;光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%?；卮鹣铝袉栴}:(1)單位光照時(shí)間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量____________(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量,依據(jù)是___________________________;C組和D組的試驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不須要______,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的______。

(2)A、B、C三組處理相比,隨著____________的增加,使光照下產(chǎn)生的______能夠剛好利用與剛好再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。

【解析】(1)C組的光合作用時(shí)間僅僅是D組的一半,但C組光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量與D組