2024年新教材高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)第2課時(shí)光合作用的原理課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE1-第2課時(shí)光合作用的原理[基礎(chǔ)測(cè)試]學(xué)問(wèn)點(diǎn)一探究光合作用原理的部分試驗(yàn)1.1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)利用某種植物，采納同位素標(biāo)記法進(jìn)行了如下兩組試驗(yàn)：第一組：Heq\o\al(18,2)O＋CO2→某種植物→18O2；其次組：H2O＋C18O2→某種植物→O2。下列有關(guān)敘述正確的是()A．試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明植物光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自于水B．兩組試驗(yàn)中只須要一組就可以證明預(yù)期的結(jié)論C．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．為了解除光照的影響，該試驗(yàn)要在黑暗條件下進(jìn)行答案A解析由試驗(yàn)結(jié)果可知，植物光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自于水，A正確；兩組試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比才能得出“光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自于水，而不是來(lái)自于CO2”這一結(jié)論，B錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)該試驗(yàn)的目的是證明光合作用釋放的氧氣中的氧來(lái)自于水還是來(lái)自于CO2，C錯(cuò)誤；植物在光下才能進(jìn)行光合作用，所以該試驗(yàn)不能在黑暗條件下進(jìn)行，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于光合作用發(fā)覺(jué)史的敘述錯(cuò)誤的是()A．19世紀(jì)末，科學(xué)界一般認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開(kāi)，O2被釋放，C和H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖B．希爾反應(yīng)證明白光合作用中氧氣來(lái)源于水分子的分解，所以說(shuō)希爾反應(yīng)就是光合作用的光反應(yīng)C．美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)覺(jué)在光照下，葉綠體可合成ATP，并發(fā)覺(jué)該過(guò)程總與水的光解相伴隨D．卡爾文同位素示蹤技術(shù)探明白CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑答案B解析希爾反應(yīng)只包括水的光解過(guò)程，不包括ATP的合成過(guò)程，所以希爾反應(yīng)不是光反應(yīng)。3．希爾從細(xì)胞中分別出葉綠體，并發(fā)覺(jué)在沒(méi)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＋eq\f(1,2)O2。在希爾反應(yīng)的基礎(chǔ)上，阿爾農(nóng)又發(fā)覺(jué)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(jué)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(jué)的敘述不正確的是()A．光合作用釋放的O2來(lái)自于水而不是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(guò)程是兩個(gè)過(guò)程D．光合作用的需光過(guò)程為CO2合成有機(jī)物供應(yīng)ATP和NADPH答案B解析由題中的信息(希爾反應(yīng)式)可以知道，光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣來(lái)自于參與反應(yīng)的水，A正確；從希爾反應(yīng)和阿爾農(nóng)發(fā)覺(jué)的敘述，得不到NADPH和ATP的形成發(fā)生在葉綠體類囊體膜上，B錯(cuò)誤；希爾反應(yīng)和有機(jī)物的合成過(guò)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，在光下積累NADPH和ATP，在暗處可以進(jìn)行有機(jī)物的合成，NADPH和ATP在合成有機(jī)物過(guò)程中被消耗，為反應(yīng)供應(yīng)能量和還原劑，D正確。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二光合作用的過(guò)程4.下列化合物與植物光合作用的關(guān)系，錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)化合物主要生理作用AATP參與CO2的固定B酶催化光合作用中的化學(xué)反應(yīng)C葉綠素捕獲光能DH2O參與O2和(CH2O)的形成答案A解析光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)的ATP只用于C3的還原，A錯(cuò)誤；光合作用中的化學(xué)反應(yīng)須要多種酶的參與，B正確；光合色素能汲取、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，C正確；H2O光解產(chǎn)生O2和H＋，H＋與NADP＋結(jié)合生成NADPH，NADPH參與(CH2O)的形成，D正確。5．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水答案C解析葉綠體類囊體薄膜是光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所，光反應(yīng)過(guò)程中的物質(zhì)改變有：水的光解，所以要消耗水；ATP的合成，須要原料ADP和Pi，C正確。6．沒(méi)有在光合作用暗反應(yīng)中被消耗的物質(zhì)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解析在暗反應(yīng)的三碳化合物還原過(guò)程中，須要消耗光反應(yīng)供應(yīng)的NADPH和ATP，A不符合題意；在暗反應(yīng)的二氧化碳固定的反應(yīng)中，須要消耗CO2，B不符合題意；五碳化合物在二氧化碳的固定反應(yīng)中消耗，但是在三碳化合物還原中又重新形成，并維持量的相對(duì)穩(wěn)定，因此等于不消耗，并且酶作為催化劑在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中不消耗，C符合題意；三碳化合物在三碳化合物的還原反應(yīng)中不斷被消耗，D不符合題意。7．下列關(guān)于光合作用中光反應(yīng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．光反應(yīng)在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行B．光反應(yīng)的產(chǎn)物之一氧以氧分子的形式釋放C．光反應(yīng)產(chǎn)生的H＋和NADP＋結(jié)合形成NADPHD．NADPH作為還原劑參與暗反應(yīng)，本身不具有能量答案D解析NADPH既可以作為還原劑，也可以為暗反應(yīng)供應(yīng)能量，D錯(cuò)誤。8．下圖為綠色植物光合作用過(guò)程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過(guò)程)。下列推斷錯(cuò)誤的是()A．圖中a物質(zhì)主要汲取紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在c中B．圖中①表示水分的汲取，③表示水的光解C．將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終在(CH2O)中能檢測(cè)到放射性18OD．在g物質(zhì)供應(yīng)足夠時(shí)，突然停止光照，C3的含量將快速下降答案D解析圖中a物質(zhì)為葉綠素，主要汲取紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在c(ATP)中，A正確；圖中①表示水分的汲取，③表示水的光解，B正確；將b物質(zhì)即O2用18O標(biāo)記，通過(guò)細(xì)胞呼吸和光合作用，最終在(CH2O)中能檢測(cè)到放射性18O，C正確；在CO2供應(yīng)足夠時(shí)，突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH削減，C3的消耗量削減，C3的生成量不變，故短時(shí)間內(nèi)，C3的含量將快速上升，D錯(cuò)誤。9．下列有關(guān)光合作用的敘述，正確的是()A．綠色植物全部細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用B．光合作用的光反應(yīng)只在光下進(jìn)行，暗反應(yīng)只在黑暗中進(jìn)行C．光反應(yīng)為暗反應(yīng)供應(yīng)NADPH和ATPD．光合作用暗反應(yīng)須要酶，光反應(yīng)不須要酶答案C解析綠色植物根細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；在黑暗條件下一段時(shí)間暗反應(yīng)可以進(jìn)行，在光下暗反應(yīng)也可以進(jìn)行，B錯(cuò)誤；光反應(yīng)和暗反應(yīng)都須要酶的催化，D錯(cuò)誤。10．下圖表示光合作用過(guò)程，其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的兩個(gè)階段，a、b表示相關(guān)物質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．階段Ⅰ表示光反應(yīng)階段，階段Ⅱ表示暗反應(yīng)階段B．物質(zhì)a表示NADPH，物質(zhì)c表示NADP＋，其中作為還原劑的為物質(zhì)aC．階段Ⅰ和Ⅱ都須要酶的參與D．物質(zhì)b為ADP，在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生答案D解析由圖可知：Ⅰ為光反應(yīng)階段，Ⅱ?yàn)榘捣磻?yīng)階段，A正確；a為NADPH，將C3還原后生成NADP＋，即c，B正確；光合作用過(guò)程須要酶的參與，C正確；物質(zhì)b為ADP，在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。[實(shí)力提升]11．(2024·龍巖高一檢測(cè))在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3，下列分析正確的是()A．葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶分布在葉綠體類囊體薄膜上B．上述反應(yīng)須要在無(wú)光條件下進(jìn)行C．單位時(shí)間內(nèi)C3生成量的多少可反映RuBP羧化酶活性的凹凸D．提取的RuBP羧化酶應(yīng)在最適溫度條件下保存，以保持其最高活性答案C解析由題意可知，葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶是植物體內(nèi)催化CO2固定的酶，其場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；CO2的固定也可以在有光條件下進(jìn)行，B錯(cuò)誤；酶活性可用單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)生量表示，C正確；最適溫度下，RuBP羧化酶活性最高，不相宜長(zhǎng)期保存，應(yīng)在低溫條件下長(zhǎng)期保存，D錯(cuò)誤。12．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)生改變的物質(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上升答案C解析植物光合作用主要利用的是紅光和藍(lán)紫光，對(duì)綠光的利用很少。突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照耀后，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)物NADPH和ATP上升，進(jìn)而C3的還原過(guò)程加快，即C3的消耗速率加快，而C3生成速率不變，導(dǎo)致未被還原的C3下降，A、B錯(cuò)誤；而改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照耀后，光反應(yīng)速率減慢，產(chǎn)物NADPH和ATP下降，進(jìn)而C3的還原過(guò)程減慢，即C5的生成速率減慢，而C5的消耗速率不變，導(dǎo)致C5下降，C正確，D錯(cuò)誤。13．下列表示光合作用圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)請(qǐng)?zhí)顚?xiě)字母所代表的物質(zhì)a．__________b．__________c．__________d．__________e．__________f．__________g．__________h．__________i．__________j．__________(2)由“c”經(jīng)暗反應(yīng)形成“d”可以分成________和________兩個(gè)階段。(3)假如用同位素標(biāo)記3H參與光合作用的水，并追蹤3H，它最可能的途徑是(用圖中字母表示)________。假如用含14C的CO2追蹤光合作用過(guò)程中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，則14C首先出現(xiàn)在________。(4)能同時(shí)為暗反應(yīng)供應(yīng)還原劑和能量的物質(zhì)是________。(5)j形成d須要________供應(yīng)的能量，________作還原劑且需________參與。(6)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，在足夠的光照條件下，ADP在葉綠體內(nèi)的移動(dòng)方向________________；假如將此植物由光照足夠的條件下移至陰暗處，則在葉綠體中的NADPH含量將________。答案(1)H2OO2CO2(CH2O)NADPHATPADPNADP＋C5C3(2)CO2的固定C3的還原(3)a→e→dC3(j)(4)NADPH(e)(5)ATP(f)和NADPH(e)NADPH(e)多種酶(6)葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜下降解析將植物由光照足夠的條件移至陰暗處，光照強(qiáng)度降低，光反應(yīng)減弱，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH削減，而短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)階段消耗的NADPH不變，所以葉綠體中的NADPH含量下降。14．1937年植物學(xué)家希爾發(fā)覺(jué)，離體的葉綠體中加入“氫接受者”，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依舊能夠釋放氧氣，藍(lán)色氧化狀態(tài)的DCPIP接受氫后變成無(wú)色還原狀態(tài)的DCPIPH2。探討者為了驗(yàn)證該過(guò)程，在密閉條件下進(jìn)行如下試驗(yàn)：溶液種類A試管B試管C試管D試管葉綠體懸浮液1mL－1mL－DCPIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL0.5mol/L蔗糖溶液4mL5mL4mL5mL光照條件光照光照黑暗黑暗上層液體顏色無(wú)色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色(1)自然環(huán)境中葉肉細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場(chǎng)所是________，這些氫在暗反應(yīng)的________過(guò)程中被消耗。(2)試驗(yàn)中制備葉綠體懸浮液運(yùn)用蔗糖溶液而不運(yùn)用蒸餾水的緣由是____________________，A試管除了顏色改變外，試驗(yàn)過(guò)程中還能視察到的現(xiàn)象是__________________。(3)A與C比較可以說(shuō)明氫產(chǎn)生的條件是_______，B和D試管的目的是為了說(shuō)明DCPIP________________________________________。(4)試驗(yàn)結(jié)束后A組試管中葉綠體________(填“有”或“沒(méi)有”)(CH2O)的產(chǎn)生，主要緣由是______________________________________。答案(1)類囊體薄膜C3的還原(2)避開(kāi)葉綠體吸水漲破有氣泡產(chǎn)生(3)須要光照在光照和黑暗條件下自身不會(huì)變色(4)沒(méi)有氫轉(zhuǎn)移到DCPIP中而不能參與暗反應(yīng)或密閉環(huán)境中沒(méi)有CO2解析(1)自然環(huán)境中，光合作用下，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生氫的場(chǎng)所是光反應(yīng)階段的類囊體薄膜，產(chǎn)生的還原性氫，在暗反應(yīng)中被C3的還原所消耗。(2)由于蒸餾水會(huì)使葉綠體吸水過(guò)多漲破，故選擇蔗