第3单元 第6课时 光合作用的原理（PPT课件）-【高考领航】2025年高考生物大一轮复习

1.运用物质与能量观，分析光合作用过程中物质和能量的转化。(生命观念)　2.分析ATP、NADPH、C3、C5等物质变化曲线模型，理解光反应和暗反应之间的联系。(科学思维) 任务导学 第6课时　光合作用的原理 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 考点　光合作用的原理 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 1.光合作用的概念及反应式 (1)概念：绿色植物通过__________，利用________，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出________的过程。 (2)反应式：__________________________。 必备知识 精细梳理 叶绿体　 光能 　氧气 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2.探索光合作用原理的部分实验 年份 科学家 发现 19世 纪末 — 普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928 — 发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过____________转化成糖 1937 英国植物学家希尔 发现____________，即离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应 光合作用 　希尔反应 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 同位素示踪 ATP 　水的光解 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (必修1 P102思考·讨论，改编)希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 提示：不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 细节拾遗 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 3.光合作用过程 (1)基本过程 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 ①填充图中字母代表的物质：a._________，b._______，c.___________，d.______，e.____________。 ②水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于_______________结合形成NADPH。NADPH的中文名称叫________________，其作用是_________________________，参与暗反应阶段的化学反应，同时也________________供暗反应阶段利用。 ③光合作用过程中C3和C5的含义：C3是指三碳化合物——________________，C5是指五碳化合物——_______________________。 ④光合作用的产物有一部分是________，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入________，再通过韧皮部运输到植株各处。 NADPH 2C3 ADP＋Pi 　O2　 (CH2O) NADP＋与H＋ 　还原型辅酶Ⅱ NADPH作为活泼的还原剂 储存部分能量 3-磷酸甘油酸 核酮糖-1，5-二磷酸(RuBP) 淀粉 　筛管 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (2)比较光反应与暗反应 类囊体薄膜 叶绿体基质 色素 　NADPH (CH2O)＋C5 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 ATP和NADPH ATP和NADPH 有机物中稳定的化 学能 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)(必修1 P103图5－14，延伸)光照停止后暗反应短时间仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是______________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 细节拾遗 暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间；但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (2)(必修1 P104正文，拓展)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种，缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是___________________________________________________________ __________________________________________________________________。 不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 4.光合作用和化能合成作用的比较 项目 光合作用 化能合成作用 区别 能量来源 ________ ______________释放的能量 代表生物 绿色植物 ____________ 相同点 都能将____________等无机物合成有机物 光能 无机物氧化 硝化细菌 CO2和H2O 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 1.(2021·重庆卷，改编)类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。 关键能力 情境突破 高考情境探究 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)在光能的驱动下产生的电子是怎样通过有序传递完成能量转换的？ 提示：先是由光能转化为电能，再由电能转化为NADPH和ATP中的化学能。 (2)光反应产生的ATP仅用于暗反应吗？ 提示：由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢，色素合成等其他消耗能量的反应。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (3)水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过几层膜？判断的依据是什么？ 提示：5层。水光解产生O2的场所是叶绿体的类囊体膜的内侧，若被有氧呼吸利用，而氧气在线粒体内膜上被利用，氧气从叶绿体类囊体膜开始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒体的2层膜，所以至少要穿过5层膜。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2.(2023·全国甲卷，节选)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。 (1)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原因是_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 悬浮液中具有类囊体膜以及叶绿体基质和暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (2)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。 提示：实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片随机均分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗条件下，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 1.光反应中的光系统和电子传递链 重点难点阐释 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)镶嵌在类囊体膜上的光合色素分子有序地排列在一起，它们能够捕获光能，将光能传递给位于反应中心的色素分子，该色素分子被激发，释放出一个高能电子。失去电子的色素分子有很强的夺电子能力，它们从水分子中夺取电子，使水分解成H＋和O2。 (2)色素分子失去的电子被类囊体膜上的特殊蛋白质捕获，这些蛋白质利用电子携带的能量将H＋从叶绿体基质泵入类囊体腔，并最终把电子传递给了NADP＋，NADP＋获得电子后与H＋结合，生成NADPH。 (3)类囊体膜上镶嵌有ATP合酶，类囊体腔中的H＋顺浓度梯度经ATP合酶进入叶绿体基质，推动了ATP的生成。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2.环境改变时光合作用各物质含量的变化 (1)“过程法”分析各物质变化 如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (2)“模型法”表示C3和C5等物质含量变化 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 ①以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。 ②以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，NADPH和ATP含量变化是一致的。 ③起始值C3高于C5(约为其2倍)。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 3.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 (2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 1.(2024·石家庄模拟)希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应式：H2O＋氧化态电子受体—→还原态电子受体＋1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下面关于希尔反应和阿尔农发现的叙述，不正确的是(　　) A.光合作用释放的O2来自水而不是CO2 B.NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上 C.希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程 D.光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH 四层四翼 强化提升 B 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 B　由希尔反应式可知，光合作用过程中产生的O2来自参加反应的水，A正确；由题干信息不能得出NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，因此属于两个过程，C正确；希尔反应只有在光下才能进行，在暗处不能进行，但在光下积累的NADPH和ATP，在暗处进行有机物的合成过程中被消耗，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2.(2024·河南校联考)如图所示是类囊体薄膜的亚显微结构及光反应过程。依据所学，不能作出的判断是(　　) A.光系统由包括多种蛋 白质在内的许多分子组 成 B.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ 分别完成水的光解和 NADPH的形成 C.类囊体薄膜上的色素分 子可吸收、传递、转化光能 D.类囊体内H＋浓度高于膜外是形成ATP的能量来源 B 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 B　由图可知，光系统由叶绿素、多种蛋白质等分子组成，A不符合题意；由图可知，光系统Ⅱ完成水的光解，光系统Ⅰ被光激发，同时接受光系统Ⅱ传递来的电子，形成NADPH，B符合题意；类囊体薄膜上的光合色素分子可吸收、传递、转化光能，C不符合题意；图中显示类囊体薄膜内部H＋浓度高于类囊体薄膜外，H＋膜内外的浓度差为ATP形成提供化学势能，D不符合题意。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 3.如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　) A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提 供的ATP B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了 光照强度 C.Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和 ATP的积累 D.Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 D 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 D　甲是五碳化合物，乙是三碳化合物，需要消耗二氧化碳，A错误；Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低CO2浓度，B错误；Ⅱ阶段甲上升不一定是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累，C错误；Ⅱ阶段改变的调节使光合速率降低，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 真题演练/体验感悟 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 1.(2023·湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PS Ⅰ和PS Ⅱ光复合体，PS Ⅱ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ光复合体上的蛋白质LHC Ⅱ，通过与PS Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHC Ⅱ与PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是(　　) 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 A.叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强 B.Mg2＋含量减少会导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱 C.弱光下LHC Ⅱ与PS Ⅱ结合，不利于对光能的捕获 D.PS Ⅱ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 C　据图可知，在强光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ分离，减弱PS Ⅱ光复合体对光能的捕获；在弱光下，PS Ⅱ与LHC Ⅱ结合，增强PS Ⅱ光复合体对光能的捕获。LHC Ⅱ和PS Ⅱ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体上PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合增多，从而使PS Ⅱ光复合体对光能的捕获增强，A正确。镁是合成叶绿素的原料，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PS Ⅱ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PS Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱，B正确。弱光下PS Ⅱ光复合体与LHC Ⅱ结合，有利于对光能的捕获，C错误。类囊体膜上的PS Ⅱ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H＋、电子和O2，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2.(2021·广东卷)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是(　　) A.Rubisco存在于细胞质基质中 B.激活Rubisco需要黑暗条件 C.Rubisco催化CO2固定需要ATP D.Rubisco催化C5和CO2结合 D 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 D　Rubisco参与高等植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 3.(经典高考题)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　) A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原 D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素 A 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 A　乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O，B错误；类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 4.(2022·重庆卷)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是__________________________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持__________(填“低温”或“常温”)。 (2)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H＋浓度差，原因是_________________________________________。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H＋浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是____________________________________。 类囊体膜内外的H＋浓度差是通过光合电子传递和H＋转运形成的，电子的最终来源物质是__________。 (4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有__________________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有__________________(答两点)。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)制备类囊体时，其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖，保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂，以保证其结构完整。提取液应该保持低温，降低蛋白酶的活性，避免膜蛋白被降解。(2)从图Ⅱ实验中可知，在光照条件下，将处于pH＝4的类囊体转移到pH＝8的锥形瓶中，再在遮光的条件下加入ADP和Pi，也产生了ATP，但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H＋浓度差，因为实验图Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外氢离子浓度差。(3)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，悬液 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 的pH在光照处理时升高，推测可能是类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H＋浓度差是通过光合电子传递和H＋转运形成的，光反应过程中，水的光解伴随着电子的传递，故电子的最终来源是水。(4)人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明暗反应已经达到最大速率，增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性，可有效提高光合效率。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 答案：(1)保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂　低温　(2)实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外氢离子浓度差　(3)类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高　水　(4)NADPH、ATP和CO2　增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 限时规范训练 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 [A基础练] 1.(2024·湖南郴州模拟)光合作用原理的探究历程包含了许多科学家的努力，下列相关说法错误的是(　　) A.恩格尔曼以需氧细菌和水绵为材料进行实验。证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 B.鲁宾和卡门通过检测产生氧气的相对质量，证明光合作用释放的O2中氧元素来自水 C.阿尔农发现，在光照下叶绿体可合成ATP，而且此过程总是与水的光解相伴随 D.卡尔文采用14C标记CO2，供小球藻利用，探明了暗反应从C5到C3再到C5的循环过程 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 D 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 D　恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2，证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，B正确；阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随，C正确；卡尔文采用14C标记CO2，供小球藻利用，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的，即从CO2→C3→有机物，D错误。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 1 2.(2024·河北巨鹿中学校联考)光合膜是一类含有光合色素的生物膜，位于叶绿体或蓝细菌中。下列叙述错误的是(　　) A.光合膜和细胞膜的成分中都含有脂质和蛋白质 B.蓝细菌中的光合膜与细胞器膜组成了生物膜系统 C.叶绿体和蓝细菌中的光合膜含有的光合色素存在差异 D.叶绿体中的光合膜是类囊体薄膜，其上可发生水的光解过程 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 B 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 B　光合膜和细胞膜都是生物膜，生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，A正确；蓝细菌属于原核生物，没有具膜细胞器和核膜，所以不存在生物膜系统，B错误；叶绿体中的光合膜含有的光合色素为叶绿素和类胡萝卜素，蓝细菌中的光合膜含有的光合色素为藻蓝素和叶绿素，C正确；叶绿体中的光合膜是类囊体薄膜，类囊体薄膜上可发生水的光解过程，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 B 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 B　光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用的酶，主要反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH(需要NADP＋等)，②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，即该过程中除ATP外，还有NADPH的生成，故需要向其中提供NADP＋，但光反应过程不需要CO2的参与，故无需提供CO2，B符合题意。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 1 4.(2024·湖北武汉模拟)叶绿体是进行光合作用的主要细胞器。叶绿体约含75%的水分，而在叶绿体的干物质中，以蛋白质、脂质、色素和无机盐为主，下列叙述错误的是(　　) A.叶绿体基质中进行暗反应需要大量的酶参与 B.植物细胞呼吸产生的ATP可以用于C3的还原 C.叶绿体中的脂质是组成叶绿体类囊体膜的主要成分 D.叶绿体有自己的DNA，可以参与控制植物的性状遗传 5 6 7 8 9 10 12 11 B 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 B　暗反应在叶绿体基质中进行，需要一系列酶的催化，A正确；植物细胞呼吸产生的ATP不会用于C3的还原，光反应产生的ATP和NADPH用于C3的还原，B错误；生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂属于脂质，叶绿体中的脂质是组成叶绿体类囊体膜的主要成分，C正确；叶绿体是半自主性细胞器，有自己的DNA，可以参与控制植物的性状遗传，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 5 1 5.(2024·吉林通化模拟)研究发现叶肉细胞中催化CO2固定的RuBP羧化酶由8个大亚基(L)和8个小亚基(S)组成，L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在细胞质中合成，合成后进入叶绿体，与L组装成有功能的酶。下列有关推测错误的是(　　) A.叶肉细胞的细胞质基质和叶绿体中都含有核糖体 B.叶肉细胞和根细胞都含有RuBP羧化酶基因 C.合成RuBP羧化酶时有水产生，同时消耗ATP D.小亚基进入叶绿体只需要膜上蛋白质的参与，与磷脂双分子层无关 6 7 8 9 10 12 11 D 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 D　叶绿体是半自主性细胞器，所以叶绿体和叶肉细胞的细胞质基质都含有核糖体，A正确；同一生物体的不同细胞含有的基因是相同的，只是不同细胞中基因选择性表达，B正确；RuBP羧化酶为蛋白质，合成时氨基酸脱水缩合，产生水，消耗ATP，C正确；小亚基进入叶绿体跨膜运输过程中磷脂双分子层参与运动，D错误。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 5 6 1 6.(2024·湖南长沙模拟)当同时给予植物红光和远红光照射时，光合作用的效率大于分开给光的效率，这一现象称为双光增益效应，如图1所示；出现这一现象的原因是光合作用过程中存在两个串联的光系统，即光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，其作用机理如图2所示。以下相关说法正确的是 (　　) 7 8 9 10 12 11 图2 图1 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 A.光系统Ⅰ位于叶绿体类囊体，光系统Ⅱ位于叶绿体基质 B.双光增益是通过提高单位时间内光合色素对光能的吸收量来实现的 C.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ通过电子传递链串联起来，最终提高了光能的利用率 D.光系统Ⅰ和光系统Ⅱ产生的氧化剂都可以氧化水，从而生成氧气 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 C　绿色植物进行光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，故两个光系统位于类囊体薄膜上，A错误；单位时间内光合色素对光能的吸收量取决于光照强度、光合色素的量等，由图可知，双光增益现象得益于PSⅠ和PSⅡ之间形成电子传递链，相互促进，最终提高了光能的利用率，B错误，C正确；由图可知，只有光系统Ⅱ可以氧化水，D错误。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 7 7.(2024·湖北华中师大一附中校考)如图为叶绿体的局部结构示意图，①②指示相应结构。下列相关说法正确的是(　　) A.①上分布着多种光合色素，可用无水乙醇 将它们分离开 B.在有光的条件下，①可为②提供ATP和 NADH C.光照突然增强，②中C5含量会上升，C3含量会下降 D.①可以增大叶绿体的膜面积，用于附着固定CO2的酶 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 C 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 C　无水乙醇可提取光合色素，但不能分离色素，A错误；在有光的条件下，①可为②提供ATP和NADPH，不能提供NADH，B错误；光照突然增强，类囊体产生更多的ATP和NADPH，用于还原C3，生成C5，②中C5含量会上升，C3含量会下降，C正确；①可以增大叶绿体的膜面积，但固定CO2的酶不在类囊体膜上，D错误。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 8 8.(2024·黑龙江大庆模拟)如图表示某高等植物体内光合作用的过程，图中字母表示参与光合作用的相关物质。下列有关叙述错误的是(　　) A.a代表光合色素，高等植物细胞中有类胡萝卜素和叶绿素，蓝细菌中有藻蓝素和叶绿素 B.光照条件下离体的叶绿体可以合成c并与水 的光解相伴随 C.h在细胞质基质中生成，在酶和c、e的作用 下，经一系列反应转化为糖类和五碳化合物 D.通过上述过程输入该植物体的能量，一部分在呼吸作用中以热能形式散失，其余用于生长、发育、繁殖等生命活动 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 C 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 C　a能吸收光能，则a代表光合色素，高等植物细胞中有类胡萝卜素和叶绿素，蓝细菌中有藻蓝素和叶绿素，A正确；叶绿体是光合作用的场所，在光照条件下离体的叶绿体进行光反应，合成c(ATP)并与水的光解相伴随，B正确；h(C3)在叶绿体基质中生成，在酶和c、e的作用下，经一系列反应转化为糖类和五碳化合物，C错误；通过上述光合作用过程光能进入植物体，一部分在呼吸作用中以热能形式散失，其余用于生长、发育、繁殖等生命活动，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 9 9.(2024·河北沧州模拟)如图是绿色植物光合作用的过程示意图，A～G代表物质，反应Ⅰ、Ⅱ为光合作用的两个阶段。已知图中PSBS是一种类囊体膜蛋白，类囊体腔内的H＋浓度改变后，被激活的PSBS能抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放。回答下列问题： 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)绿色植物通过光合作用，将叶绿体中色素吸收的光能最终转化为____________(填能量形式)储存在图中的____________(填字母)中。 (2)反应Ⅱ发生的场所是____________。光照充足时对大棚中的作物使用CO2发生器，短时间内叶肉细胞中C5的含量将____________(填“升高”或“下降”)。 (3)H＋通过Z蛋白外流的同时促进了ATP的合成，因此Z蛋白的功能有__________________，B为____________。 (4)据图分析，光照过强会导致类囊体腔内pH____________(填“升高”或“下降”)，该刺激激活PSBS后，可避免叶绿体结构被破坏；但光合作用产生的有机物会减少，原因是___________________________________。 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 (1)光合作用包括光反应和暗反应过程，该过程中光能最终被转化为稳定的化学能储存在F(糖类等有机物)中。(2)暗反应在叶绿体基质中进行；二氧化碳是暗反应的原料，光照充足时大棚使用CO2发生器后，CO2的浓度升高，C5的消耗速率增加，合成速率不变，故短时间内C5的含量下降。(3)H＋通过Z蛋白外流的同时促进了ATP的合成，因此Z蛋白能够作为载体蛋白运输H＋，并作为ATP合成酶催化ATP合成，B是ADP和Pi。(4)据题图分析，光照过强会导致水光解量增加，产生的H＋增加，类囊体腔内pH下降，类囊体腔内的H＋浓度改变会激活PSBS，导致电子在类囊体 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 膜上的传递受到抑制，水的光解被抑制，导致NADPH和ATP合成量下降，C3的还原减少，因此光合作用产生的有机物会减少。 答案：(1)稳定的化学能　F　(2)叶绿体基质　下降　(3)运输(H＋)和催化(ATP合成)　ADP和Pi　(4)下降　被激活的PSBS能抑制电子在类囊体膜上的传递，水的光解被抑制，导致NADPH和ATP合成量下降，C3的还原减少，所以光合作用产生的有机物减少 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 10 [B培优练] 10.(2024·湖北武汉高三统考)叶绿体的类囊体膜上镶嵌着两种不同类型的光系统：PSⅠ和PSⅡ。它们分别含有结合众多色素分子的LHCⅠ和LHCⅡ、细胞色素、ATP合成酶以及转运蛋白等。如图是PSⅡ、PSⅠ和ATP合酶复合体中的电子和H＋传递途径。下列叙述错误的是(　　) 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 A.PSⅠ能参与NADP＋的还原过程 B.类囊体腔中的H＋仅来源于水的光解 C.ATP的合成量取决于类囊体膜两侧H＋浓度差 D.PSⅠ和PSⅡ能完成对光能的吸收、传递和转化 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 B　据图可知，在PSⅠ处，NADP＋和H＋结合生成NADPH，故PSⅠ能参与NADP＋的还原过程，A正确；类囊体腔中的H＋不仅来源于水的光解，还来自叶绿体基质中的H＋通过PQ蛋白转运到类囊体腔中，B错误；据图可知，ATP的合成是利用H＋顺浓度差运输的势能，在ATP合成酶的催化作用下，将ADP和Pi合成ATP，故ATP的合成量取决于类囊体膜两侧H＋浓度差，C正确；据图可知，PSⅠ、PSⅡ接受光照射后被激发，在PSⅡ发生水的光解，释放势能高的e－，e－的最终供体是水，最终受体是NADPH，通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，因此PSⅠ和PSⅡ能完成对光能的吸收、传递和转化，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 11 11.(2024·吉林白山统考)光合作用是水稻生长发育的生理基础，叶片是进行光能转化的主要组织，光合色素突变会改变光合速率而影响水稻产量。实验小组获得了水稻光合色素突变体植株，并检测突变体植株与野生型植株叶片光合色素的含量，结果如下表。下列分析错误的是(　　) 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 项目 叶绿素a含量/ (mg·g－1) 叶绿素b含量/ (mg·g－1) 类胡萝卜素含 量/(mg·g－1) 野生型 18.5 5.3 2.6 突变体 2.4 1.6 0.8 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 A.在叶肉细胞中，光合色素分布在类囊体膜上 B.突变体植株进行光合作用释放O2的速率下降 C.突变体植株叶片吸收的绿光量下降最为明显 D.突变体植株在叶绿体基质中固定的CO2减少 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 C　在叶肉细胞中，光合色素分布在基粒的类囊体膜上，A正确；突变体植株叶绿素、类胡萝卜素含量都降低，吸收光能减少，进行光合作用释放O2的速率下降，B正确；色素对绿光吸收最少，突变体植株叶片吸收的红光和蓝紫光下降最为明显，C错误；突变体植株光反应减弱，光反应给暗反应提供的ATP和NADPH减少，暗反应减弱，在叶绿体基质中固定的CO2减少，D正确。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 12 12.(2024·广东河源高三校联考)光合作用机理是作物高产的重要理论基础，中国木薯主要种植在广西、广东、海南和云南等地，且多为贫瘠易旱的坡地，块根富含淀粉。是工业淀粉原料之一。叶片光合产物的形成及输出是影响木薯品质的重要因素。如图为木薯叶片光合作用示意图，酶a为暗反应的关键酶，酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶，A～G代表物质。回答下列问题： 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (1)据图分析，物质A是________________，酶a催化的过程是____________________，酶b催化光合产物转化为淀粉和蔗糖的场所分别是__________________。 (2)高温胁迫(40 ℃以上)主要影响木薯暗反应中酶a的活性，推测在高温胁迫条件下，图中E的含量在短时间内的变化趋势是____________(填“上升”“下降”或“基本不变”)，原因是______________________。 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 (3)温室效应导致全球气候变化日益加剧，环境胁迫对作物生长、发育和产量形成的不利影响日益显著。研究表明，木薯对高温胁迫和干旱胁迫比较敏感，在干旱、高温(40 ℃以上)的环境下生长会受到抑制，请设计简要实验思路进行验证：____________________________。 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (1)在光反应中会发生水的光解、ATP和NADPH的合成，因此推测物质A为水、B为氧气。据图可以看出，酶a催化的反应过程为CO2的固定。据图可知，酶b在叶绿体基质催化三碳糖转化为淀粉，在细胞质基质催化三碳糖转化为蔗糖。(2)暗反应主要进行二氧化碳的固定和C3的还原，因此图中的F为C3，E为C5，高温胁迫(40 ℃以上)主要影响植物暗反应中酶a的活性，故CO2固定反应减弱，C5的消耗减少，C3的还原在短期内仍在正常进行，C5生成速率短时间内不变，因此导致C5的含量在短时间内上 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 升。(3)根据实验目的确定变量处理[正常环境、干旱胁迫、高温胁迫(40 ℃以上)]和因变量指标(观察并记录木薯的生长状况)，所以实验思路是将生理状态相近的木薯幼苗平均分为甲、乙、丙、丁四组，分别在正常环境、干旱胁迫、高温胁迫(40 ℃以上)、干旱和高温胁迫下种植，其他条件相同且适宜，观察并记录木薯的生长状况。 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 答案：(1)H2O　CO2的固定　叶绿体基质和细胞质基质　(2)上升　物质E为C5，高温胁迫下，CO2固定减弱，C3的还原在短期内仍在正常进行，因此C5的含量在短时间内上升　(3)将生理状态相近的木薯幼苗平均分为甲、乙、丙、丁四组，分别在正常环境、干旱胁迫、高温胁迫(40 ℃以上)、干旱和高温胁迫下种植，其他条件相同且适宜，观察并记录木薯的生长状况 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 真题演练/体验感悟 限时规范训练 考点 1 $$