课时提升练(9) 光合作用的色素和光合作用的过程（Word练习）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

课时提升练(9)　光合作用的色素和光合作用的过程 1．(2025·浙江湖州模)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青素为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是(　　) A.用乙醇提取叶绿体中的色素 B.用水作层析液观察花青素的色素带 C.用光学显微镜观察液泡、类囊体等结构 D.用于验证活细胞的细胞膜具有选择透过性 C　解析：光学显微镜无法观察到类囊体，C错误。 2．(2025·浙江杭州模)红米苋有深绿与玫红相间的叶子，炒出来的汤汁呈玫红色。某兴趣小组利用红米苋叶片开展提取和分离色素的实验，下列叙述正确的是(　　) A.纸层析法可用于测定绿叶中各种色素的含量 B.用75%的酒精分离色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏 C.连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 D.用红米苋菜叶进行实验可得到5条色素带，多出来的一条带是花青素 C　解析：纸层析法可分离绿叶中的各种色素，但不能用于测定各种色素的含量，A错误；分离色素时应用层析液，不是75%的酒精，B错误；画滤液细线时要间断画3～4次，待上一次滤液干后再画下一次，连续多次重复画滤液细线，虽然可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，C正确；花青素是水溶性色素，不易溶于有机溶剂，因此不会随着层析液在滤纸条上出现色素带，D错误。 3．(2025·浙江嘉兴模)下列关于光合膜与光合色素的说法，正确的是(　　) A.Mg是组成各种光合色素的必需元素 B.叶肉中的色素只存在于类囊体膜上 C.原核生物细胞中没有光合膜，因此不能进行光合作用 D.在光合色素的提取与分离实验中，滤纸条上离滤液细线最近的色素带是黄绿色的 D　解析：胡萝卜素和叶黄素中不含Mg，A错误；叶绿体中的光合色素只存在于类囊体膜上，而液泡中含有非光合色素，B错误；蓝细菌有光合膜，能进行光合作用，C错误；在光合色素的提取与分离实验中，滤纸条上离滤液细线最近的色素带是黄绿色的叶绿素b，因为它溶解度最小，在滤纸上扩散速度最慢，D正确。 4．如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述，正确的是(　　) A.①是全透性的，②是半透性的 B.所有细胞中的色素均分布在③上 C.③和④中都有与光合作用有关的酶 D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用 C　解析：叶绿体的两层膜(①②)均具有选择透过性，A错误；含有液泡的细胞中，色素还可以分布在液泡中，B错误；叶绿体的类囊体(③)和基质(④)中都含有与光合作用有关的酶，C正确；没有叶绿体的细胞也可能进行光合作用，如蓝细菌，D错误。 5．(2025·浙江丽水模)向正在进行光合作用的叶绿体悬液中分别加入a、b、c、d四种物质，下列说法错误的是(　　) A.若a能抑制ATP合成，则使三碳酸含量上升 B.若b能抑制CO2固定，则使NADPH、ATP含量上升 C.若c能促进NADPH的产生，则使五碳糖含量下降 D.若d能促进三碳糖的合成，则使NADPH、ATP含量下降 C　解析：若a能抑制ATP合成，则使三碳酸的还原过程受阻，则三碳酸含量上升，A正确；若b能抑制CO2固定，则使三碳酸的还原过程因原料不足受阻，使NADPH、ATP含量上升，B正确；若c能促进NADPH的产生，则使三碳酸的还原过程加快，五碳糖含量上升，C错误；若d能促进三碳糖的合成，则使三碳酸的还原过程加快，NADPH、ATP的利用加快，从而使其含量下降，D正确。 6．(2024·浙江强基联盟联考)如图为叶绿体中类囊体膜的结构示意图，其中PSⅠ和PSⅡ是色素与蛋白质的复合体。下列叙述正确的是(　　) A.物质运输只与膜蛋白有关，与磷脂分子无关 B.类囊体囊腔内pH高于外部，有利于促进ATP合成 C.ATP合酶运输H＋的过程中，空间结构改变引起变性 D.PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递、转化光能的作用 D　解析：物质运输与膜蛋白和磷脂分子都有关，因为有些小分子物质能穿过磷脂双分子层进入细胞，A错误；由图可知，类囊体薄膜上的ATP合酶能利用从高浓度到低浓度转运质子(H＋)产生的势能合成ATP，因此类囊体囊腔内H＋浓度高于外部，即pH低于外部，有利于促进ATP合成，B错误；ATP合酶运输H＋的过程中空间结构改变是正常现象，与变性无关，C错误；由图可知，光反应过程通过蛋白质复合体将光能转化为NADPH、ATP中活跃的化学能，因此PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递、转化光能的作用，D正确。 阅读下列材料，回答第7、8题。 甘蔗叶肉细胞通过光合作用产生蔗糖，蔗糖分子进入伴胞细胞有如图所示的①和②途径。伴胞细胞直接利用H＋的浓度差提供的能量，通过膜的载体蛋白B吸收蔗糖分子。 7．据图分析，下列关于蔗糖进入伴胞细胞叙述错误的是(　　) A.蔗糖与载体蛋白B结合后才能将蔗糖分子运进细胞内 B.伴胞细胞吸收蔗糖属于主动转运 C.通过载体蛋白B运输蔗糖分子直接消耗ATP D.图中细胞间通过途径①的通道实现了细胞间的信息交流 C　解析：蔗糖通过载体蛋白B运输并不是直接消耗ATP，而是H＋顺浓度梯度进入细胞产生的化学势能驱动蔗糖－H＋同向运输器转运蔗糖，蔗糖的运输需要消耗能量，且为逆浓度梯度的运输，故为主动转运，蔗糖与载体蛋白B结合后才能将蔗糖分子运进细胞内，A、B正确，C错误；蔗糖分子也能通过途径①进入伴胞细胞，细胞间通过途径①的通道实现了细胞间的信息交流，D正确。 8．据图分析，下列关于甘蔗叶肉细胞通过光合作用产生蔗糖的叙述错误的是(　　) A.由图可知，蔗糖在甘蔗叶肉细胞的叶绿体中合成 B.光反应产物A是指ATP、NADPH C.若蔗糖运出叶肉细胞受阻，则葡萄糖的合成速率将受到影响 D.CO2分子进入叶肉细胞后被五碳糖固定 A　解析：由图可知，葡萄糖在叶绿体基质中合成后，被运出叶绿体，在细胞溶胶中合成蔗糖，A错误；光合作用包括光反应和碳反应两个阶段，光反应为碳反应提供ATP、NADPH，B正确；若蔗糖运出叶肉细胞受阻，则会造成葡萄糖在叶绿体基质中累积，葡萄糖的合成速率将受到影响，C正确；在光合作用的碳反应阶段，CO2分子进入叶肉细胞后被五碳糖固定形成三碳酸，D正确。 9．(2025·浙江宁波模)如图为秋季银杏叶片中总叶绿素含量和类胡萝卜素含量变化。下列叙述错误的是(　　) A.纸层析法不能测得图中所示数据 B.11月7日的类胡萝卜素含量高于总叶绿素含量 C.银杏叶色变黄的原因是类胡萝卜素含量的变化 D.银杏叶色变黄与总叶绿素含量呈负相关 C　解析：纸层析法可将四种光合色素分离，但不能测定色素的含量，因此不能测得图中所示数据，A正确；11月7日的类胡萝卜素含量高于总叶绿素含量，B正确；银杏叶色变黄的主要原因是总叶绿素含量降低，C错误；叶绿素呈绿色，银杏叶色变黄与总叶绿素含量呈负相关，D正确。 10．(2025·浙江台州模)磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构，可将碳反应过程中产生的磷酸丙糖运出，同时将释放的Pi运回。Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输，严格按照1∶1的反向交换方式进行，如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.A进入叶绿体的动力来自色素吸收的光能 B.叶绿体基质中的CO2直接被光反应产生的NADPH还原 C.磷酸转运器运输Pi会造成叶绿体基质中的Pi堆积 D.磷酸转运器可通过促进蔗糖合成，从而提高CO2固定速率 D　解析：A是H2O，可通过渗透作用进入叶绿体，不消耗能量，A错误；叶绿体基质中的CO2先与五碳糖结合形成三碳酸，三碳酸再被光反应产生的NADPH还原为三碳糖，B 错误；叶绿体基质中Pi过多时，磷酸丙糖会转化为淀粉，减少磷酸丙糖的输出及Pi的输入，C错误；磷酸转运器可输出磷酸丙糖合成蔗糖，进而促进CO2的固定，D正确。 11．(2024·浙江金华模)如图是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内三碳酸和五碳糖两种化合物相对含量的变化曲线图。有人据图作出了如下分析和判断，其中正确的是(　　) A.m表示五碳糖，因为夜间叶绿体不能产生ATP和NADPH，五碳糖因缺少ATP不能与CO2结合而积累 B.在5～9时，光合作用的最大限制因素是温度，11～15时最大的限制因素是光强度和CO2浓度 C.16～20时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、NADPH生成减少 D.环境因素的变化引起植物呼吸作用增强，产生较多的CO2是16～20时两种物质含量变化的主要原因 C　解析：早上有光照后，光反应产生的ATP和NADPH增多，三碳酸被还原而减少，五碳糖则增多；傍晚光照减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，三碳酸增多，五碳糖则减少，所以m表示三碳酸，n表示五碳糖；CO2的固定不需要ATP；在5～9时，光合作用的最大限制因素是光强度，11～15时，光合作用的最大限制因素是CO2浓度。 12．(2024·浙江金丽衢十二校联考)水体中CO2扩散速率较慢，但水生植物仍然能够获得CO2进行光合作用。下图为衣藻固定CO2的机制，请回答下列问题。 (1)PS Ⅰ 和PS Ⅱ 表示光系统 Ⅰ 和光系统 Ⅱ ，据图推测PS Ⅰ 和PS Ⅱ 都是由__________和蛋白质组成的复合物，两者在功能上的共同点是________________________。与PS Ⅰ 相比，PS Ⅱ 还具有的显著功能是可以完成__________。 (2)HCO通过细胞膜和叶绿体膜的方式为____________。在_____________中，HCO被CAH3酶催化脱水生成CO2，CO2随后进入真核藻类特有的“蛋白核”中参与光合作用，据此推测“蛋白核”分布的场所是______________，其中富含催化____________的Rubisco，生成的三碳酸进一步反应还需要__________________(物质)。 (3)已知当细胞中O2浓度较高时，Rubisco还能够催化五碳糖与O2反应进行光呼吸，降低光合作用效率。但衣藻仍能通过其CO2固定机制提高光合作用的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)光合色素　吸收、(传递、)转化光能(并催化光反应的进行)　水的裂解 (2)主动转运　类囊体(腔)　叶绿体基质　CO2固定　ATP和NADPH (3)在叶肉细胞中，HCO经过一系列的变化在CAH3酶催化下生成CO2，最终进入真核藻类特有的“蛋白核”中，提高了Rubisco附近的CO2浓度，降低光呼吸，从而提高光合作用效率 解析：(1)由题图呈现的信息可知：光系统 Ⅰ 和光系统 Ⅱ 都能吸收、传递、转化光能，说明PS Ⅰ 和PS Ⅱ 都是由光合色素和蛋白质组成的复合物。与PS Ⅰ 相比，PS Ⅱ 还具有的显著功能是可以完成水的裂解。(2)题图显示：HCO的跨膜转运需要消耗ATP，说明其方式为主动转运。HCO最终进入类囊体腔，在类囊体(腔)中，HCO被CAH3酶催化脱水生成CO2。CO2参与碳反应阶段的二氧化碳固定，据此推测“蛋白核”分布的场所是叶绿体基质，其中富含催化二氧化碳固定的Rubisco，生成的三碳酸被还原还需要光反应产生的ATP和NADPH。(3)由题意可知：Rubisco除了能催化二氧化碳固定外，当细胞中O2浓度较高时，Rubisco还能够催化五碳糖与O2反应进行光呼吸，降低光合作用效率。说明CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，据此推知当细胞中O2浓度较高时，衣藻仍能通过其CO2固定机制提高光合作用的原因是在叶肉细胞中，HCO经过一系列的变化在CAH3酶催化下生成CO2，最终进入真核藻类特有的“蛋白核”中，提高了Rubisco附近的CO2浓度，降低光呼吸，从而提高光合作用效率。 13．柑橘果实的甜度和风味取决于果实成熟过程中糖、酸组分的变化和积累。本研究以温州蜜柑为实验材料，探讨镁对果实品质的影响，旨在为实现温州蜜柑高品质提供理论基础。实验结果如表所示。回答下列问题： 时期 镁肥处理/(g/株) 果皮总叶绿素/(μg/g) 柠檬酸/(mg/g) 蔗糖/(mg/g) 果实转 色期 0 44 10.5 34 150 28 9.4 35 250 24 9.2 39 果实成 熟期 0 15 9.4 43 150 14 7.9 51 250 14 7.8 50 (1)本实验采取随机分组，每组处理12株，该操作的目的是________________________，本实验的可变因素是____________________________________。 (2)果皮总叶绿素含量测定时，先提取叶绿体中色素再进行测定。叶绿体中色素提取时，常选用乙醇为提取液，依据是____________________________。用纸层析法将叶绿体中不同色素分离，依据是______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 (3)根据实验结果发现，在果实转色期时，施镁肥能降低果皮总叶绿素含量，说明施镁肥能_________(填“促进”或“抑制”)果实转色期叶绿素的降解。叶绿素的功能是可将光能转化为______________________________。 (4)实验发现柑橘果实的膨大期，叶片中镁含量降低，原因可能是________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。 根据实验结果，能得出施镁肥处理对柑橘果实的甜度和风味影响的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)从幼果期到果实膨大后期，镁肥150 g/株处理，叶片中镁含量呈先增后降的趋势，果实膨大前期达到最高值，说明_________(从下列选项选择)是温州蜜柑叶片镁需求量最大的时期，全年镁肥主要施用时期应控制在_______(从下列选项选择)。(A.果实膨大期之前　B.果实膨大期　C．果实膨大期之后) 答案：(1)避免偶然性，减少实验误差　果实发育时期和镁肥处理浓度 (2)叶绿体中的色素易溶于乙醇　叶绿体中不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度不同 (3)促进　ATP和NADPH中活跃的化学能 (4)随着柑橘果实的膨大，果实对镁的需求逐渐增加，需要更多的镁从叶片转移至果实，以满足果实生长发育的需要　随着施镁量的增加，果实转色期和成熟期中糖的增加和酸的降低效果增强 (5)B　A 解析：(1)为了避免偶然性，减少实验误差，在进行实验分组时，要遵循随机性原则，且每组取多个实验对象，以该组所有实验对象所得数据的平均值作为该组实验结果。实验过程中可以变化的因素称为变量，该实验的变量是果实发育时期和镁肥处理浓度。(2)绿叶中的色素能够溶解在脂溶剂乙醇中，所以，可以用乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开，所以用纸层析法将叶绿体中不同色素分离。(3)据表格中数据分析，在果实转色期，随着施镁肥量的增加，果皮总叶绿素减少，说明镁肥能促进果实转色期叶绿素的降解。叶绿素吸收的光能一部分用于将水分解为氧和H＋，H＋与氧化型辅酶 Ⅱ (NADP＋)结合，形成还原型辅酶 Ⅱ (NADPH)；另一部分光能促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能。(4)果实膨大期，随着柑橘果实的膨大，果实对镁的需求逐渐增加，从根吸收的镁不足以满足整个植物的需求，此时叶片中的含镁化合物分解，镁转移至果实，以满足果实生长发育的需要。据表中数据分析，在果实转色期和成熟期，对柑橘施镁肥处理，果实中柠檬酸含量降低、蔗糖含量增加，使果实酸度下降、甜度增加。(5)果实膨大期植物叶片对镁的需求量最大，所以在果实膨大前期植物不断吸收镁，使叶片中镁含量达到最高，以储备镁供果实膨大期使用，因此全年镁肥主要施用时期应控制在果实膨大期之前。 学科网（北京）股份有限公司 $$