13 必修1 第二单元 第11讲 光合作用的原理-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（人教版）

必修1　分子与细胞 第二单元　细胞代谢 第11讲　光合作用的原理 考点1　光合作用原理的探究 一、探索光合作用原理的部分实验 1．19世纪末，科学界普遍认为：C与H2O结合成______。 2．1928年：甲醛不能通过光合作用转化成____。 3．1937年，英国希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生______。该反应称作__________。 甲醛 糖 氧气 希尔反应 第11讲　光合作用的原理 4．1941年，美国鲁宾和卡门：用____________的方法，研究了光合作用中______的来源(如图所示)，该实验证明了光合作用产生的氧气全部来自_____，而不是来自CO2。 同位素示踪 氧气 H2O 该实验中两组试管互为对照，自变量为18O的标记物，因变量为小球藻释放的O2的标记情况，光照、温度、小球藻的数量和生活状况等无关变量均需要保持相同且适宜。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 5．1954年，美国阿尔农：在光照下，叶绿体可合成_____；1957年，他发现这一过程总是与__________相伴随。 6．20世纪40年代，美国卡尔文：利用__________________法，用经过14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪_________________，最终探明了CO2中的碳转化为有机物的途径。 ATP 水的光解 放射性同位素标记 放射性14C的去向 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 (必修1 P102“思考·讨论”T4)尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 提示：H2OO2＋H＋＋能量 ↓ ADP＋Pi―→ATP 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 二、光合作用的概念和反应式 1．光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过________，利用______，将______________转化成储存着能量的________，并且释放出______的过程。 2．光合作用的化学反应式 _________________________________。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 CO2＋H2O(CH2O)＋O2 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 1．离体叶绿体在有铁盐或其他氧化剂的水溶液中，经光照可产生氧气。 (　　) 2．鲁宾和卡门实验和卡尔文实验都采用了放射性同位素标记法。 (　　) 提示：鲁宾和卡门实验中所用的18O是稳定性同位素，不是放射性同位素。 3．叶绿体中合成ATP和水光解是独立进行的。 (　　) 提示：叶绿体中合成ATP和水光解是密切联系的。 4．光合作用一定在叶绿体中进行。 (　　) 提示：蓝细菌的光合作用不在叶绿体中进行。 √ × × × 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 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，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，实验思路是 ____________________________________________________________________。 提示：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 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 考向　探究光合作用原理的实验 1．(2023·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．希尔和阿尔农发现，ATP和NADPH的形成发生在叶绿体类囊体的薄膜上 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 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 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；希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可释放氧气，说明离体叶绿体在适当条件下能进行水的光解，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，但是不能证明植物光合作用可以合成ATP，因而发现ATP和NADPH的形成发生在光反应过程中，场所为叶绿体类囊体的薄膜上，C正确；卡尔文采用14C标记CO2，供小球藻利用，探明了二氧化碳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。] 2．(2023·南通海安中学检测)卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5 s、3 s、10 s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如下图。下列相关分析不正确的是(　　) A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰 B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行 C．推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸 D．可依据放射性的强弱推 测出暗反应的过程 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 D　[细胞中原有的CO2不含14C，用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰，A正确；热乙醇可以杀死细胞，用热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行，以检测杀死细胞时，其光合作用进行的程度，B正确；放射性最先在3-磷酸甘油酸中出现，推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸，C正确；该实验可通过放射性出现的先后顺序来推测暗反应的过程，D错误。] 考点2　光合作用的原理 一、光合作用的过程 1．图解光合作用的过程 H2O CO2 NADPH ADP＋Pi C5 O2 (CH2O) 光反应 暗反应 2C3 第11讲　光合作用的原理 2．比较光反应与暗反应阶段   光反应 暗反应 场所 类囊体的薄膜 叶绿体基质 条件 __________、酶、H2O、ADP、Pi、NADP＋ 酶、CO2、C5、_____、_________等 物质 变化 ①水的光解：2H2OO2＋4H＋＋4e－ ②ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP ③还原型辅酶Ⅱ的形成： NADP＋＋H＋＋2e－　NADPH ①CO2的固定：CO2＋C52C3 ②C3的还原： 2C3(CH2O)＋C5 光、色素 ATP NADPH 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理   光反应 暗反应 能量 变化 光能―→_____和_________中活跃的化学能 _____和__________中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供_________和_____，暗反应为光反应提供_________________ ATP NADPH ATP NADPH NADPH ATP NADP＋、ADP和Pi 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 二、光合作用的意义 1．光合作用产生的有机物除供植物体自身利用外，还为__________生物提供食物。 2．光能通过驱动光合作用而驱动__________的运转。 所有异养 生命世界 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 1．(必修1 P104“相关信息”)________是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，________是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸(RuBP)。 提示：C3　C5 2．(必修1 P104“相关信息”)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。 提示：淀粉　筛管 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 3．(必修1 P106“小字部分”)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 条件 光、色素、酶 酶 原料 CO2和H2O等无机物 产物 ____等有机物 能量来源 光能 ____________________________ 生物种类 绿色植物、蓝细菌等 ________、硫细菌等 提示：糖类　某些无机物氧化时所释放的能量　硝化细菌 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 [深化拓展] 连续光照和间隔光照下的有机物合成量 (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的积累量要多。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 1．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应。 (　　) 提示：没有光反应提供的NADPH和ATP，暗反应不能进行。 2．只提供光照，不提供CO2，植物可独立进行光反应。 (　　) 提示：在暗反应不能进行时，因缺少ADP、Pi和NADP＋，光反应也会停止。 3．光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体的薄膜。 (　　) 提示：ATP在类囊体的薄膜上产生，移动方向是从类囊体的薄膜到叶绿体基质。 × × × 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 4．光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。 (　　) 提示：光合作用过程中产生的ATP只用于暗反应。 5．14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。 (　　) × × 提示：转移途径为： 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究，A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg2+的完全培养液中，其他条件相同且适宜。培养一段时间后，检测并比较两组菠菜幼苗的干物质的量，B组明显少于A组，原因是______________________________________________________________ __________________________________________________________________。 提示：Mg2+是合成叶绿素的原料，缺少Mg2+不利于叶绿素的合成，光反应产生的NADPH和ATP不足，C3的还原减少，形成的(CH2O)减少 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 考向1　光合作用的过程 1．(2024·河北张家口模拟)如图是某植物细胞进行光合作用的过程，下列有关叙述正确的是(　　) A．光合作用产物Ⅱ中的O部分来自水 B．物质Ⅰ在暗反应中可充当还原剂，但不能供能 C．若外界中物质Ⅲ浓度适当升高，物质Ⅰ的含量会暂时降低 D．给植物提供O，一段时间后放射性会出现在O2中 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 C　[光合作用产物Ⅱ为光反应阶段水光解产生的O2，其中的O全部来自水，A错误；物质Ⅰ为NADPH，可以在暗反应中充当还原剂，也能为暗反应供能，B错误；若外界中物质Ⅲ(CO2)浓度升高，C3合成增多，C3转化成有机物时会消耗更多的物质Ⅰ(NADPH)，而光反应强度暂时不变，因此物质Ⅰ的含量会暂时下降，C正确；18O 属于稳定同位素，18O2不具有放射性，D错误。] 2．如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。有关叙述错误的是 (　　) A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 B．c为ATP，f为NADPH C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到18O D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 B　[图中a～g分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH、NADP＋、CO2，①～⑥分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成，A正确，B错误；18O2O　C18O2O)，C正确；光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D正确。] 考向2　环境骤变对光合作用物质含量的影响 3．如图是水生植物黑藻在光照强度等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是(　　) A．t1→t2，叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加，叶绿体基质中水光解加快、O2释放增多 B．t2→t3，暗反应限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高 C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是光反应 速率不变、暗反应增强的结果 D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高， C3还原速率降低 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 D　[水的光解、O2的释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A错误； t2→t3，光照充足，限制光合速率的因素为CO2浓度，若t2时刻增加光照，光合速率不会提高，B错误； t3→t4，CO2浓度增加，暗反应增强，一定程度上促进了光反应的进行，C错误；突然停止光照，光反应不再继续进行，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，C3还原速率降低，D正确。] “过程法”分析各物质变化 下图中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： 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 29 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 考向3　光合作用过程的拓展 4．(2023·汕头二模)某课题组构建了一种非天然的CO2转化循环(CETCH循环)，该循环利用多种生物的相关酶组合，最终将CO2转化为乙醇酸，提高了CO2固定效率。课题组还利用液滴微流控技术，将该循环与菠菜的叶绿体类囊体结合在一起，构建了人造叶绿体如图所示。据此回答下列问题： 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 (1)在该人造叶绿体中，光反应进行的场所是__________；卡尔文循环包含CO2的固定和__________两个基本过程，这与CETCH循环有所不同。 (2)CETCH循环正常进行时，除需要相关酶组合的催化外，还需要提供的物质是____________________________________(任写两种即可)。根据题干信息分析，人造叶绿体固定CO2的效率明显高于天然叶绿体，最可能的原因是____________________________________________________________________。 (3)在光合作用固定 CO2量相等的情况下，该人造叶绿体系统中有机物的积累量__________(填“高于”“低于”或“等于”)菠菜，原因是_________________　 ________________。 类囊体 C3的还原 ATP、NADPH、C3、C5 与天然叶绿体相比，人造叶绿体CETCH循环中催化CO2固定的酶的催化效率高　 高于 菠菜进行细胞呼吸　 要消耗有机物 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 (4)有同学认为人造叶绿体具有广阔的应用前景，请举例说明：______________　_______________________________________________________________________________________________________________________________ (答出两点即可)。 吸收CO2， 缓解温室效应；将人造叶绿体整合进生物体提高光合作用效率；开发清洁能源，缓解能源危机；将人造叶绿体用作人造细胞的产能系统等 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 [解析]　光合作用的过程：光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，水的光解产生NADPH与O2，形成ATP；暗反应阶段的场所是叶绿体的基质，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。(1)在该人造叶绿体中，光反应进行的场所是类囊体(薄膜)。卡尔文循环包括CO2的固定和C3的还原两个基本过程。(2)CETCH循环正常进行时，因CO2固定效率高，除需要相关酶组合的催化和相应底物外，还需要不断地提供ATP、NADPH、C3、C5，ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原，C5和C3用于暗反应中不断吸收二氧化碳和制造有机物。CETCH循环利用的是多种生物的相关酶组合，可以选择比天然的酶催化(固定CO2)效率更高的酶，达到固定CO2效率更高的效果。(3)在光合作用固定CO2量相等的情况下，该人工叶绿体合成的有机物不会通过细胞呼吸消耗，因而有机物的积累量远远高于菠菜。(4)可用人造叶绿体吸收大气中的CO2，缓解温室效应；将人造叶绿体整合进生物体提高光合作用效率；开发清洁能源，缓解能源危机；将人造叶绿体用作人造细胞的产能系统等。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 1．核心概念 (1)(必修1 P102)光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 (2)(必修1 P103)光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。　 (3)(必修1 P104)暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2．结论语句 (1)(必修1 P104)光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H＋等，形成ATP和NADPH，于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类。 (2)(必修1 P104)CO2在特定酶的作用下，与C5结合，这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子，在有关酶催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 真题感悟 明确考向 1．(2023·湖北选择性考试)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是(　　) 2 4 3 题号 1 第11讲　光合作用的原理 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2 C　[叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H＋、电子和O2，D正确。] √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 39 2 3 题号 1 4 2．(2021·广东选择性考试)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　[由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段CO2的固定为Rubisco催化C5和CO2结合的反应，是在叶绿体基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。] √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 3 题号 4 1 3．(2023·山东等级考)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 3 题号 4 1 (1)该实验的自变量为________________________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有________________(答出2个因素即可)。 (2)根据本实验，________(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是_____________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 拟南芥种类、光照强度　 CO2浓度、温度 不能 强光照射下突变体的NPQ强度/相对值比野生型的NPQ强度/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 3 题号 4 1 (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量________(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是____________________________________________ ________________________________________________________________。 少 突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 3 题号 4 1 [解析]　(1)据题意可知，以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结合题图分析实验的自变量为拟南芥种类和光照；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。(2)据图分析，强光照射下突变体的NPQ强度/相对值比野生型的NPQ强度/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。(3)据图分析，强光照射下突变体中NPQ强度/相对值大，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少。突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP，促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 2 4 3 题号 1 4．(2022·重庆选择性考试)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。 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 4 3 题号 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”)。 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 低温 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 46 2 4 3 题号 1 (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______________________________________________________________ ______________________________________。 实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养的，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H＋浓度差 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 47 2 4 3 题号 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________。 类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高 　水 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 4 3 题号 1 (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)。 NADPH、ATP和CO2 增加CO2的浓度和适当提高环境温度 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 2 4 3 题号 1 [解析]　(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Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养的，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H＋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 CO2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 速率。 (教师用书独具) (2021·重庆选择性考试)下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜 B．NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D．电子(e－)的有序传递是完成光能转换 的重要环节 √ 考点1 考点2 真题感悟 课时分层作业 第11讲　光合作用的原理 A　[O2在叶绿体类囊体的薄膜产生，在线粒体内膜被利用，故叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿过叶绿体的3层膜(包括类囊体膜1层膜和叶绿体的内外膜)和线粒体的2层膜，共5层生物膜，A错误；据图分析，NADP＋与e－和H＋结合形成NADPH，B正确；根据图中的信息，光反应产生的ATP可用于暗反应、色素合成和核酸代谢等一些消耗能量的反应，C正确；电子传递释放的能量用于H＋的逆浓度梯度运输，使类囊体腔内维持高浓度的H＋，H＋由类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质，驱动ATP的合成，电子有序传递保证了ATP和NADPH的合成，是完成光能转换的重要环节，D正确。] $$