新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第2課時(shí)光合作用的原理提能作業(yè)新人教版必修1

第5章第4節(jié)第2課時(shí)基礎(chǔ)題組一、選擇題1．在科學(xué)家對(duì)光合作用的探究歷程中，下列哪一項(xiàng)敘述不精確(C)A．恩格爾曼以水綿為試驗(yàn)材料，證明光合作用是發(fā)生在葉綠體的受光部位B．希爾發(fā)覺離體葉綠體在適當(dāng)條件下，可以發(fā)生水的光解并產(chǎn)生氧氣C．魯賓和卡門利用同位素示蹤的方法，證明光合作用中釋放的氧氣來自二氧化碳D．阿爾農(nóng)發(fā)覺光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨解析：魯賓和卡門采納同位素示蹤的方法進(jìn)行試驗(yàn)，證明光合作用釋放的氧氣來自水，C錯(cuò)誤。2．1941年魯賓和卡門采納同位素標(biāo)記法進(jìn)行了如下兩組試驗(yàn)，下列敘述正確的是(D)A．為了解除光照的影響，該試驗(yàn)要在黑暗條件下進(jìn)行B．A和B相對(duì)分子質(zhì)量之比為98C．設(shè)計(jì)該試驗(yàn)的目的在于證明植物光合作用會(huì)釋放氧氣D．試驗(yàn)結(jié)果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自水解析：光合作用須要光，因此題述試驗(yàn)須要在光下進(jìn)行，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)的過程中，氧氣中的氧元素來自水，所以A物質(zhì)是O2，B物質(zhì)是18O2，所以圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量之比為3236＝89，B錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)題述試驗(yàn)的目的在于證明植物光合作用釋放的氧氣來自水，C錯(cuò)誤；試驗(yàn)結(jié)果說明光合作用釋放的氧氣全部來自水，D正確。3．關(guān)于光合作用的敘述，正確的是(D)A．類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于汲取礦質(zhì)元素離子B．夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，植物光合速率肯定最高C．進(jìn)入葉綠體的CO2能被NADPH干脆還原D．正常光合作用的植物突然停止光照，C5與ATP含量會(huì)下降解析：類囊體上產(chǎn)生的ATP只用于葉綠體內(nèi)的生命活動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足植物光合速率較低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；進(jìn)入葉綠體的CO2被C5固定為C3后被NADPH還原，C項(xiàng)錯(cuò)誤；正常光合作用的植物突然停止光照，NADPH與ATP的來源削減，暗反應(yīng)中C3還原減弱，CO2固定仍在進(jìn)行，故C5含量下降，D項(xiàng)正確。4．如圖是綠色植物光合作用過程示意圖。下列與此圖相關(guān)的說法錯(cuò)誤的是(B)A．假如A代表某結(jié)構(gòu)，則A為類囊體B．形成C、D的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中C．突然降低環(huán)境中CO2濃度，B的產(chǎn)生速率下降D．C3中不僅有來自CO2中的碳，也有來自CO2中的氧解析：結(jié)構(gòu)A上發(fā)生的是光合作用的光反應(yīng)階段，結(jié)構(gòu)A表示的是類囊體，A正確；光反應(yīng)中類囊體上的色素汲取的光能一部分被用來進(jìn)行水的光解形成氧氣和NADPH，一部分用來形成ATP，形成C、D的過程發(fā)生在類囊體上，B錯(cuò)誤；突然降低環(huán)境中的二氧化碳濃度，暗反應(yīng)減弱，光反應(yīng)也隨之減弱，所以氧氣的產(chǎn)生速率會(huì)下降，C正確；二氧化碳中的碳和氧均參與了三碳化合物的合成，所以C3中不僅有來自CO2中的碳，也有來自CO2中的氧，D正確。5．(2024·四川宜賓高一統(tǒng)考期末)下圖表示某植物的光合作用過程，A、B代表生理過程，①②③④代表物質(zhì)。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(C)A．希爾探討了離體葉綠體在適當(dāng)條件下利用H2O產(chǎn)生①的過程B．A過程中的能量改變?yōu)楣饽苻D(zhuǎn)化為ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能C．魯賓、卡門利用同位素標(biāo)記法探討CO2中的碳的轉(zhuǎn)移途徑D．土壤中缺乏N、P、Mg，會(huì)影響光合作用強(qiáng)度解析：1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾發(fā)覺，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣，得出的結(jié)論是：離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣，A正確；A光反應(yīng)過程將光能轉(zhuǎn)化為ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能，B正確；卡爾文用14C標(biāo)記CO2，探討出碳原子在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑，即CO2→C3→有機(jī)物，C錯(cuò)誤；N、P、Mg等元素是光合作用正常進(jìn)行的必需元素，缺乏時(shí)會(huì)影響光合作用，D正確。故選C。6．(2024·福建廈門高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于真核生物光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．光反應(yīng)在葉綠體的類囊體上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行B．光反應(yīng)須要光但不須要酶，暗反應(yīng)不須要光但須要多種酶C．光反應(yīng)水光解生成NADPH和O2，暗反應(yīng)將CO2固定并還原成糖類D．光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中解析：對(duì)于真核生物來說類囊體薄膜上有光合色素，光反應(yīng)在葉綠體的類囊體上進(jìn)行，暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，A正確；光反應(yīng)須要酶，如ATP的合成須要ATP合成酶，B錯(cuò)誤；光反應(yīng)水光解生成NADPH和O2，暗反應(yīng)將CO2固定并還原成糖類，暗反應(yīng)須要光反應(yīng)供應(yīng)原料，C正確；光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能，儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，暗反應(yīng)將化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，D正確。故選B。7．(2024·寧夏銀川高一銀川一中校考期末)如圖表示綠色植物光合作用部分過程的圖解，下列分析錯(cuò)誤的是(B)A．該過程不須要光，發(fā)生的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)B．細(xì)胞呼吸過程中也產(chǎn)生物質(zhì)A，同樣具有還原C3的作用C．CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→糖類、C5D．突然降低二氧化碳濃度，短時(shí)間內(nèi)C5的含量上升解析：圖示過程是光合作用的暗反應(yīng)階段，不須要光，發(fā)生的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，A正確；題圖中A是NADPH，細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的[H]事實(shí)上是還原型輔酶I(NADH)，故細(xì)胞呼吸和光合作用產(chǎn)生的[H]不是同一種物質(zhì)，細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的[H]不具有還原C3的作用，B錯(cuò)誤；暗反應(yīng)中CO2首先被C5固定生成C3，C3再被還原生成(CH2O)和C5，故CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→糖類、C5，C正確；突然降低CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)C5的消耗量降低，而C5的合成量不變，所以C5的含量上升，D正確。故選B。二、填空題8．(2024·天津高一統(tǒng)考期末)下圖為光合作用過程的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)葉綠體中的色素分子分布在_類囊體的薄膜__上，它們能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能，為光合作用供應(yīng)能量。(2)A階段的化學(xué)反應(yīng)為B階段的化學(xué)反應(yīng)供應(yīng)物質(zhì)②_NADPH__和③_ATP__。(3)B階段反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體_基質(zhì)__。(4)在光合作用過程中，光能最終轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在_(CH2O)或者“糖類”或者“有機(jī)物”__中。解析：(1)葉綠體中的色素分子分布在葉綠體的類囊體的薄膜。(2)A階段表示光反應(yīng)階段，B表示暗反應(yīng)過程，光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)NADPH和ATP。(3)B是暗反應(yīng)階段，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。(4)在光合作用過程中，光能最終轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物(CH2O)中。能力提升一、選擇題1．(2024·廣東肇慶高一統(tǒng)考期末)1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾(R.Hill)發(fā)覺，將離體的葉綠體加入具有氫受體(如NADP＋)的水溶液中，在無CO2的條件下賜予光照，發(fā)覺葉綠體有氧氣放出，生成NADPH(還原型輔酶Ⅱ)。像這樣，離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(D)A．希爾的試驗(yàn)說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)B．在此過程中，H2O分解產(chǎn)生O2的同時(shí)，還生成了NADPHC．光合作用中O2的釋放和CO2的利用，是可以短暫分別的D．光合作用整個(gè)過程都干脆須要光照解析：希爾試驗(yàn)的懸浮液中只有水，沒有CO2不能合成糖類，說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，A正確；依據(jù)題意可知，H2O在光下分解產(chǎn)生O2的同時(shí)生成了氫，與氫受體(如NADP＋)結(jié)合生成NADPH(還原型輔酶II)，B正確；希爾試驗(yàn)中在沒有加入CO2的狀況下生成了氧氣，說明O2的釋放和CO2的利用，是可以短暫分別的，C正確；光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)須要有光照，暗反應(yīng)有無光照都可發(fā)生，D錯(cuò)誤。故選D。2．(2024·山東棗莊高一統(tǒng)考期末)希爾反應(yīng)是探究光合作用原理過程中的一個(gè)重要試驗(yàn)，其基本過程是：在離體的葉綠體懸浮液(懸浮液中有H2O，沒有CO2)中加入氧化型DCIP(2,6－二氯酚靛酚)，光照下釋放O2，產(chǎn)生的電子和H＋可使氧化型DCIP由藍(lán)色轉(zhuǎn)為無色。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．希爾反應(yīng)能夠說明產(chǎn)物氧氣中的氧元素全部來自于水B．氧化型DCIP在反應(yīng)中的作用相當(dāng)于葉綠體中NADP＋C．希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光反應(yīng)階段的部分改變D．希爾反應(yīng)說明水的光說明放O2的過程可以單獨(dú)進(jìn)行解析：希爾反應(yīng)的懸浮液中有H2O，沒有CO2，在光照下釋放O2，說明水給產(chǎn)物氧氣供應(yīng)氧元素，但不能說明氧氣中的氧元素全部來自于水，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生的電子和H＋可使氧化型DCIP由藍(lán)色轉(zhuǎn)為無色，而葉綠體中NADP＋利用產(chǎn)生的電子和H＋可變?yōu)镹ADPH，所以氧化型DCIP在反應(yīng)中的作用相當(dāng)于葉綠體中NADP＋，B正確；葉綠體光反應(yīng)階段發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的合成，希爾反應(yīng)模擬了葉綠體光反應(yīng)階段的部分改變，C正確；懸浮液中有H2O，沒有CO2，光照下釋放O2，可說明水的光說明放O2的過程可以單獨(dú)進(jìn)行，D正確。故選A。3．(2024·江蘇南京高一統(tǒng)考期末)如圖所示為葉綠體中的某部分結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量改變。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A．圖中①含有參與反應(yīng)的水B．圖中②上有光合色素C．圖示過程光能轉(zhuǎn)換成了化學(xué)能D．圖中的NADPH和ATP用于固定CO2解析：圖示過程為光反應(yīng)過程，其主要的物質(zhì)改變是水的光解，即圖中①是參與光反應(yīng)的水，A正確；圖中②是葉綠體類囊體薄膜，其上有光合色素，B正確；圖示過程為光反應(yīng)過程，經(jīng)過圖中過程光能轉(zhuǎn)變成了ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，C正確；圖中的NADPH和ATP用于暗反應(yīng)過程中C3還原，CO2固定不須要NADPH和ATP，D錯(cuò)誤。故選D。4．(2024·河南高一校聯(lián)考期末)葉綠體結(jié)構(gòu)適于進(jìn)行光合作用，下列有關(guān)葉綠體的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．葉綠體基質(zhì)中含有暗反應(yīng)過程所需的多種酶B．葉綠體內(nèi)膜折疊形成嵴，增大了光反應(yīng)面積C．葉綠體中的色素可以汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能D．葉片呈綠色的緣由之一是葉片中葉綠體反射了大部分綠光解析：暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，因此葉綠體基質(zhì)中含有該過程所需的多種酶，A正確；葉綠體的類囊體薄膜堆疊形成基粒，增大了葉綠體的膜面積，B錯(cuò)誤；葉綠體中的色素可以汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，C正確；植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，緣由之一是葉片中的葉綠體汲取綠光很少，將綠光反射出來，D正確。故選B。5．(2024·云南昆明高一云南師大附中?？计谀?葉綠體中不同色素汲取的光波長(zhǎng)有差別，但都可用于光合作用。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．葉綠素的汲取光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的汲取值來繪制B．一般狀況下，光合作用所利用的光都是可見光C．類胡蘿卜素在紅光區(qū)汲取的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成D．突然將白光切換為綠光會(huì)引起光反應(yīng)階段生成的NADPH削減解析：光合色素的汲取光譜可通過測(cè)量其對(duì)不同波長(zhǎng)光的汲取值來繪制，A正確；植物光合作用所能利用的光在可見光范圍內(nèi)，不能汲取紫外光和紅外光，B正確；類胡蘿卜素只汲取藍(lán)紫光，不汲取紅光，所以其在藍(lán)紫光區(qū)汲取的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成，C錯(cuò)誤；由于光合色素幾乎不汲取綠光，因此由白光切換為綠光后，光反應(yīng)變慢，所以水的光解變慢，產(chǎn)生的[H]削減，導(dǎo)致NADPH含量下降，D正確。故選C。6．如圖為光合作用過程示意圖，在相宜條件下栽培小麥，假如突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的改變將會(huì)是(B)A．a(chǎn)上升、b下降 B．a(chǎn)、b都上升C．a(chǎn)、b都下降 D．a(chǎn)下降、b上升解析：由題圖分析，c是CO2，a和b分別是NADPH、ATP，若在其他條件不變的狀況下，將c降低至極低水平，CO2的固定減弱，C3還原減慢，消耗NADPH和ATP削減，則a、b在葉綠體中含量都將會(huì)上升。7．(2024·貴州遵義高一統(tǒng)考期末)在光合作用的探究歷程中，科學(xué)家們利用離體的葉綠體進(jìn)行試驗(yàn)，漸漸探明白水的光解和NADPH的產(chǎn)生過程，如圖所示(e－為負(fù)電子)。下列分析錯(cuò)誤的是(A)A．過程②發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中并伴隨著能量的轉(zhuǎn)換B．過程①所需的能量來源于光合色素汲取的光能C．綠色植物中有的細(xì)胞不能發(fā)生過程①②D．NADPH參與驅(qū)動(dòng)暗反應(yīng)，將CO2轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存化學(xué)能的糖類解析：過程②生成了NADPH，發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜，并伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，A錯(cuò)誤；過程①是水的光解，所需的能量來源于光合色素汲取的光能，B正確；綠色植物中有的細(xì)胞不能發(fā)生過程①②，比如根細(xì)胞沒有葉綠體，C正確；光能轉(zhuǎn)化成ATP和NADPH中的活躍化學(xué)能，驅(qū)動(dòng)暗反應(yīng)，將CO2轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存化學(xué)能的糖類或(CH2O)，D正確。故選A。二、填空題8．(2024·安徽馬鞍山高一統(tǒng)考期末)下圖是光合作用過程的圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖示①、②和③依次為_氧氣__、_NADPH__和ATP。(2)⑤過程為_光反應(yīng)__階段，此階段汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素分布于葉綠體的_類囊體(薄)膜__上。(3)某些植物在夏季正午時(shí)分會(huì)有光合午休現(xiàn)象，此時(shí)④削減、⑦增加，緣由是_植物關(guān)閉部分氣孔，二氧化碳供應(yīng)削減，三碳化合物的還原不變__。(4)據(jù)圖分析，影響光合作用的外界環(huán)境因素有_光照、二氧化碳濃度、水、