专题2 第2板块 重难点4 光系统与光抑制(Word教参)-【精讲精练】2025年高考生物学二轮专题辅导与训练（单选版）

重难点4　光系统与光抑制

1．(2023·湖北卷)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(　　)

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

解析　据图可知，在强光下，PSⅡ与LHCⅡ分离，减弱PSⅡ光复合体对光能的捕获，避免强光造成损伤；在弱光下，PSⅡ与LHCⅡ结合，增强PSⅡ光复合体对光能的捕获，有利于弱光条件下吸收足够的光能。LHCⅡ和PSⅡ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，会导致类囊体膜上LHCⅡ不能与PSⅡ分离，PSⅡ与LHCⅡ结合增多，从而使PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确。Mg是构成叶绿素的元素，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg2＋含量减少，PSⅡ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱，B正确。弱光下PSⅡ与LHCⅡ结合，有利于对光能的捕获，C错误。类囊体膜上的PSⅡ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。

答案　C

2．(2023·山东卷)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。

(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__________。

(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__________。

解析　(1)据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；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/相对值比野生型的NPQ/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)图中相同强光照射下突变体比野生型通过NPQ耗散的光能多，因此突变体中流向光合作用的能量少；若测得突变体的暗反应强度高于野生型，则可推测突变体的光反应产物多于野生型的光反应产物，因此据实验可判断突变体的NPQ高，PSⅡ损伤小，虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高，光反应产物多。

答案　(1)光、H蛋白　CO2浓度、温度

(2)不能　突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复

(3)少　突变体的NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽无H蛋白修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多

1．光系统与电子传递链

(1)光系统Ⅱ进行水的光解，产生O2、H＋和自由电子(e－)，电子(e－)经过电子传递链传递，最终介导还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的产生。

(2)电子传递过程中释放能量，利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从叶绿体基质侧泵入类