5.第4节 第2课时 光合作用的原理-（配套教参）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

本讲义聚焦高中生物学“光合作用的原理”核心知识点，以光合作用探究历程（希尔反应、鲁宾-卡门实验等）为线索，系统梳理光反应与暗反应的物质变化（如水的光解、CO₂固定）和能量转化（光能→活跃化学能→稳定化学能），构建“历程探索-过程分析-联系应用”的学习支架。 该资料以科学史实验为特色，通过同位素示踪法（如鲁宾-卡门实验）培养科学思维，结合环境骤变对C₃/C₅含量影响的探究活动提升探究实践能力。课中助力教师引导学生分析实验逻辑，课后通过概念梳理与分层习题，帮助学生巩固物质与能量观，落实生命观念与态度责任。

第2课时　光合作用的原理 学习目标 1.运用物质和能量观说出光合作用过程中物质和能量的变化。 2.利用分析与综合的方法，分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。 3.通过分析光合作用发现历程，认同科学研究的基本思路和方法。 知识点一　 光合作用的探究历程 1.光合作用的概念 （1）概念：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）化学反应式　CO2＋H2O（CH2O）＋O2　。 2.探索光合作用原理的部分实验 时间/发现者 内容 19世纪末 科学界普遍认为，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年 科学家发现甲醛对植物有　毒害　作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 时间/发现者 内容 1937年 希尔（英国） 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下　可以释放出氧气　 1941年鲁宾、 卡门（美国） 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，O＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用释放的氧全部来自　水　 1954、1957年 阿尔农（美国） 在光照下，叶绿体可合成　ATP　，这一过程总是与　水的光解　相伴随 【微思考】　鲁宾、卡门和卡尔文实验运用的共同的科学方法是什么？ 提示：同位素示踪法。 　（1）光合作用的场所是叶绿体。 （×） （2）希尔反应是离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生O2的化学反应。 （√） （3）鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记CO2和H2O，证明了光合作用产物O2来源于H2O。（√） 探究一｜光合作用中O2产生的探索 1.希尔实验 （1）希尔反应中在离体叶绿体悬浮液中加入了氧化剂，这样做的目的是　结合H2O光解产生的2H＋、1/2O2和2e－　，用化学反应式表示　NADP＋＋H＋＋2e－NADPH　。 （2）希尔的实验说明水的光解产生氧气，能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？能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 提示：希尔实验不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水，因为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。希尔反应能说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，因为悬浮液中没有合成糖的另一种必需原料——CO2，说明水的光解并非必须与糖的合成相关联。 2.鲁宾和卡门实验 如图是鲁宾和卡门利用小球藻进行光合作用实验的示意图： 鲁宾、卡门实验的实验思路是什么？本实验说明了什么问题？ 提示：用同位素示踪法来研究光合作用中氧气的来源。光合作用释放的氧气中的氧元素全部来自水。 探究二｜光合作用中能量的转化 3.阿尔农实验1 实验过程：离体叶绿体，加入ADP、Pi，给予光照。发现叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气。 实验结论：光照下，　水光解的同时ADP和Pi合成ATP　。 4.阿尔农实验2 实验过程：离体叶绿体，在黑暗条件下，供给ATP、NADPH和CO2，发现离体叶绿体中有糖类生成。但在没有ATP、NADPH供给的情况下则不能合成糖类。 实验结论：黑暗条件下，　CO2合成糖类需要ATP和NADPH　。 1.在甲、乙两试管中培养小球藻（单细胞绿藻），若为甲提供C18O2和H2O，为乙提供CO2和O，在适宜的光照条件下，两试管释放的氧气分别是（　　） A.甲为O2，乙为18O2 B.甲、乙均为18O2 C.甲为18O2，乙为O2 D.甲、乙均为O2 解析：A　在光合作用的光反应阶段，水光解后释放出氧气，即光合作用释放的氧气全部来自水，因此两试管最初释放的氧气分别是：甲为O2，乙为18O2，综上所述，A正确，B、C、D错误。 2.在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。下列说法正确的是（　　） A.希尔反应说明植物产生的O2中的氧元素全部来自水 B.希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADPH的作用相似 C.只提供水、光合色素和酶，在适宜光照等条件下可产生O2 D.希尔反应说明光合作用中水的光解与糖的合成不是同一个化学反应 解析：D　希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的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，因此不能证明水的光解产生的O2全部来自水，A错误；希尔反应悬浮液中铁盐或其他氧化剂相当于光合作用中的NADP＋，B错误；只提供水、光合色素和酶，没有加入NADP＋等氧化剂及叶绿体相应完整结构，适宜光照条件下不可产生O2，C错误；希尔反应中有H2O，没有CO2，光照条件下也可以释放出O2，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D正确。 知识点二　光合作用的过程 1.光合作用过程图解 ①　NADPH　；②　NADP＋　； ③　ADP和Pi　；④　2C3　；⑤　C5　。 2.光反应阶段 （1）条件：　光、色素、酶等　。 （2）场所：　类囊体薄膜　。 （3）物质变化 ①水的光解：　2H2O4H＋＋O2＋4e－　。 ②形成NADPH：　NADP＋＋H＋＋2e－NADPH　。 ③ATP的形成：　ADP＋Pi＋能量ATP　。 提醒：水分解为氧和H＋的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋形成NADPH。 （4）能量变化：将光能转化为储存在　ATP和NADPH　中活跃的化学能。 3.暗反应阶段 （1）条件：　CO2、C5、多种酶、NADPH和ATP、不直接依赖光　等。 （2）场所：　叶绿体基质　。 （3）过程（卡尔文循环） ①CO2的固定：C5＋CO2　2C3　。 ②C3的还原：2C3（CH2O）＋C5。 提醒：C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1，5二磷酸（RuBP）。 （4）能量变化：NADPH、ATP中活跃的化学能变为　有机物中稳定的化学能　。 4.光反应与暗反应之间的联系 光反应为暗反应提供　NADPH和ATP　，暗反应为光反应提供　ADP和Pi、NADP＋　。光能通过驱动　光合作用　而驱动生命世界的运转。 【微思考】　ATP、ADP分别从哪里转移到哪里？ 提示：ATP从类囊体薄膜转移到叶绿体基质，ADP从叶绿体基质转移到类囊体薄膜。 （教材P104“相关信息”）光合作用的产物有一部分是　淀粉　，还有一部分是　蔗糖　。　蔗糖　可以进入筛管，再通过　韧皮部　运输到植株各处。 　（1）光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上。 （×） （2）光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转化。 （√） 提示：光反应阶段实现了光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。 （3）光合作用过程产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。 （×） 提示：光合作用过程产生的ATP只能用于暗反应，不能用于其他各项生命活动。 （4）暗反应必须在无光的条件下进行。（×） 探究｜光合作用中有机物产生的探索 1.探索C5和C3的关系 实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3浓度急速减少而C5浓度急速增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。 实验结论：　C3与C5之间是相互循环的　。 2.光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。如图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析： （1）暗反应不直接依赖光，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？ 提示：不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。 （2）若标记CO2中的14C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。 提示：14CO214C3（14CH2O）＋14C5。 （3）夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？ 提示：C3下降，C5上升。 1.光合作用反应式中元素去向分析 （1）反应式 （2）同位素：标记元素转移途径 ①H：3H2O[3H]（C3H2O） ②C：14CO214C3（14CH2O） ③O：O18O2； C18O2C3（CO） 【知识拓展】　光反应的过程 如图为放大的类囊体薄膜结构的模式图。PS Ⅱ 和PS Ⅰ是色素和一些蛋白形成的色素复合体，上面的色素可以吸收光能，分解水产生氧气、氢离子和电子，有的膜蛋白用来传递氢离子，造成膜两侧氢离子具有浓度差；有的膜蛋白传递电子给NADP＋，在某种膜蛋白的催化下合成NADPH；还有的膜蛋白是ATP合成酶，利用膜两侧的氢离子浓度差催化合成ATP。同时，光能转变成的化学能就储存在了ATP和NADPH中。 2.环境条件骤变对光合作用中间代谢产物含量瞬间影响的分析 （1）过程分析法 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： （2）“模型法”表示C3和C5的含量变化 C3起始值高于C5（约是其2倍） 3.叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化如图所示，下列叙述错误的是（　　） A.图中的①是植物吸收的水分子 B.光合作用的色素都分布在结构②上 C.NADPH、O2和ATP都能用于暗反应 D.光能转变为NADPH和ATP中的化学能 解析：C　水在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，所以图中的①是植物吸收的水分子，A正确；结构②表示叶绿体的类囊体薄膜，光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；NADPH和ATP都用于暗反应中的C3的还原，O2不用于暗反应，直接释放出去，C错误；在叶绿体的类囊体薄膜上，色素将吸收的光能转变为ATP和NADPH中的化学能，D正确。 4.（教材P103“图5－14”）如图表示光合作用示意图。下列说法错误的是（　　） A.当光照强度较大时，物质①可提供给线粒体利用和释放到细胞外 B.物质②中可储存活跃的化学能 C.物质③可作为活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用 D.在物质④供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降 解析：D　物质①是氧气，当光合作用强度大于呼吸作用强度时，氧气可以提供给线粒体进行有氧呼吸，剩余部分释放到细胞外，A正确；物质②为ATP，其中可储存活跃的化学能，B正确；物质③是NADPH，是活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用，C正确；在物质④二氧化碳供应充足时，突然停止光照，则ATP和NADPH的含量减少，C3的还原受阻，而短时间内C3的生成几乎不变，因此C3的含量将升高，D错误。 课堂小结 1.（2025·山东百师联考）关于光合作用原理的探索实验，下列叙述错误的是（　　） A.希尔实验说明水的光解和糖的合成是同一个化学反应 B.鲁宾和卡门的实验证明光合作用O2中的O全部来自水 C.阿尔农发现叶绿体中ATP的合成伴随着水的光解 D.离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解，产生O2 解析：A　英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有二氧化碳），在光照下可以释放出氧气。该实验中没有合成糖，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，A错误；鲁宾和卡门通过同位素来标记法，证明光合作用释放的O2中的O全部来自水，B正确；阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总是伴随着水的光解，C正确；希尔反应的结果说明离体的叶绿体在适当的条件下可发生水的光解，并产生氧气，D正确。 2.（2025·江苏红桥高级中学月考）下列有关光合作用的叙述，正确的是（　　） A.光反应和暗反应的进行都需要酶的参与 B.光反应和暗反应都是在叶绿体的类囊体膜上进行 C.光反应和暗反应的进行都需要光 D.光反应和暗反应的进行都需要消耗ATP 解析：A　光反应和暗反应都是生化反应，生化反应都必须有酶的催化作用才能完成，A正确；光反应是在叶绿体的类囊体膜上进行，暗反应是在叶绿体的基质中进行，B错误；光合作用的暗反应不直接需要光，所以在光照和黑暗条件下都能进行，C错误；光反应生成ATP，暗反应消耗ATP，D错误。 3.（2025·江西宜丰中学开学考）如图为绿色植物光合作用过程示意图（物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为过程），下列判断错误的是（　　） A.a物质主要吸收红光和蓝紫色，分布在叶绿体的类囊体薄膜上 B.图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C.绿色植物能将光能转换成活跃的化学能储存在d中 D.在g物质供应充足时，突然停止光照，短时间C3的含量上升 解析：C　图中a为光合色素，包括叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A正确；①表示水分的吸收，③表示水的光解，可产生O2释放出去，B正确；绿色植物通过光合作用将光能转变为活跃的化学能，并储存在c（ATP）和e（NADPH）中，C错误；突然停止光照，光反应停止，NADPH和ATP的含量下降，故在g物质CO2供应充足时，C3被还原的量减少，C3含量会迅速上升，D正确。 4.（2025·新疆乌鲁木齐六十一中月考）如图表示光合作用过程示意图。请据图回答： （1）图中阶段Ⅰ进行的场所是　类囊体薄膜　，图中阶段Ⅱ表示　暗反应　阶段，进行的场所是　叶绿体基质　。 （2）过程③称为　CO2的固定　。在有关酶的催化作用下，C3接受[①]　 NADPH　和[②]　 ATP　释放的能量，并且被①还原。 （3）若突然停止光照，其他条件不变，则短时间内C3的含量将会　增加　（填“增加”“减少”或“不变”）。 解析：（1）图中阶段Ⅰ为光反应，进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜；图中阶段Ⅱ消耗二氧化碳，表示暗反应阶段，进行的场所是叶绿体基质。 （2）过程③是二氧化碳和C5反应生成C3的过程，称为CO2的固定。②是由ADP和Pi合成的，②是ATP，光反应产物除了ATP，还有①NADPH，ATP和NADPH均可以为暗反应C3的还原提供能量，同时C3被①NADPH还原。 （3）如果突然停止光照，则光反应产生的NADPH及ATP减少，则C3的还原减少，而短时间C3合成基本不变，因此短时间内C3的含量将会增加。 一、概念梳理必记 1.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.光合作用的化学反应式：CO2＋H2O（CH2O）＋O2。 3.光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋。 4.光合作用中的物质转变： （1）14CO214C3（14CH2O）和14C5。 （2）O18O2。 5.光合作用的能量转变：光能ATP和NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。 二、长句表达必明 1.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。 2.CO2不足使暗反应减弱后光反应也无法正常进行，原因是光反应需要暗反应提供的ADP、Pi和NADP＋。 知识点一　光合作用的探究历程 1.经过许多科学家的实验，人们才逐渐发现光合作用的本质，在下面几个著名实验中，相关叙述错误的是（　　） A.经饥饿处理的植株，叶片一半曝光一半遮光，利用碘蒸气处理叶片，确定了淀粉是光合作用的产物 B.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，证明了光合作用的场所是叶绿体 C.鲁宾和卡门的实验证明光合作用释放的氧气来自水 D.卡尔文用14C标记CO2，发现了植物用CO2合成糖类等有机物的途径 解析：B　把经饥饿处理的植株的叶片一半遮光，一半曝光，利用碘蒸气处理叶片，确定了淀粉是光合作用的产物，A正确；恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现需氧细菌大多数聚集在红光和蓝紫光区域，而选择将装置放在光下，根据需氧细菌的分布证明了光合作用的场所是叶绿体，B错误；鲁宾和卡门采用同位素示踪的方法进行实验证明光合作用释放的O2来自水，C正确；卡尔文用14C标记CO2证明了光合作用中C的转移途径，即二氧化碳→三碳化合物→有机物，D正确。 2.（2025·山东烟台月考）1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照条件下会发生水的光解、产生O2的化学反应。下列说法错误的是（　　） A.该实验说明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O B.该实验说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2 C.希尔反应说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应 D.希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化 解析：A　希尔反应没有证明植物光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，A错误；希尔反应是离体叶绿体在有氧化剂的条件下，发生水的光解、产生O2，模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化，可以说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B、D正确；希尔反应过程中有O2的产生，但没有糖类的生成，可以说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应，C正确。 知识点二　光合作用的原理 3.（2025·甘肃靖远一中期末）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入Fe3＋，照光后发现Fe3＋变为Fe2＋。该反应（　　） A.不需要光也能进行 B.需要CO2参与 C.会产生O2 D.需要ATP提供能量 解析：C　光反应需要光的参与才能进行，A错误；光反应不需要CO2参与，CO2的固定过程发生在暗反应中，B错误；光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，有光时，产生氧气、NADPH和ATP，C正确；光反应过程可将光能转化为ATP中活跃的化学能，从而生成ATP，其不需要ATP来提供能量，D错误。 4.（2025·江苏仪征精诚高级中学月考）科学家用C标记的二氧化碳追踪光合作用中碳原子的行踪，结果发现（　　） A.CO2→ATP→糖类 B.CO2→葡萄糖→五碳化合物 C.CO2→三碳化合物→糖类 D.CO2→三碳化合物→五碳化合物→糖类 解析：C　根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中，然后暗反应进行的是三碳化合物的还原，所以碳原子又转移到有机物中，即CO2→C3→糖类，C符合题意。 5.（2025·武清区天和城实验中学月考）如图表示光合作用过程，其中Ⅰ、Ⅱ代表光合作用的两个阶段，a、b、c表示相关物质，下列说法不正确的是（　　） A.Ⅰ过程表示光反应阶段，Ⅱ过程表示暗反应阶段 B.物质a为NADPH，可作为还原剂参与Ⅱ过程 C.物质b为ADP，在叶绿体中的类囊体膜上产生 D.Ⅱ过程将活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 解析：C　由题图可知：Ⅰ在类囊体薄膜上进行，故Ⅰ为光反应阶段，Ⅱ在叶绿体基质中进行，故Ⅱ为暗反应阶段，A正确；暗反应过程中作为还原剂的是a（NADPH），B正确；物质b为ADP，ADP在叶绿体基质中产生，在叶绿体类囊体薄膜上消耗，C错误；Ⅱ过程将ATP、NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能，D正确。 6.（2025·天津市咸水沽二中月考）如图是某绿色植物光合作用的示意图，其中a、b表示物质，Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。下列叙述错误的是（　　） A.该植物Ⅰ阶段释放的O2中的氧元素全部来自水 B.在类囊体薄膜上产生的a和b可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段 C.若光照强度减弱，则短时间内该植物细胞中C3/C5的值变小 D.该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能 解析：C　光合作用的光反应过程中发生水的光解产生氧气，鲁宾和卡门通过同位素标记证明Ⅰ阶段释放的O2中的氧元素全部来自水，A正确；光反应可为暗反应提供ATP和NADPH，根据图示可知，在类囊体薄膜上产生的a为NADPH，b为ATP，二者可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段C3的还原，B正确；若光照强度减弱，则短时间内光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原减弱，短时间内CO2固定速率不变，故C3会增加，C5会减少，因此会导致C3/C5的值变大，C错误；光反应将光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能，暗反应将活跃化学能转变为有机物中稳定化学能，D正确。 7.（2025·广西梧州期末）我国科学家首次在实验室实现CO2到淀粉的人工合成，其代谢路线（ASAP）如图。据图判断下列相关叙述正确的是（　　） A.图中C1（甲醇）的生成过程类似于光合作用中C3的还原 B.图示的ASAP过程与植物细胞中的暗反应一样能循环进行 C.与植物细胞固定等量的CO2相比，该体系积累的淀粉较多 D.该过程的能量变化与植物光合作用过程中的能量变化是一样的 解析：C　由图可知，该体系首先将二氧化碳还原成甲醇（C1），然后将甲醇转化为三碳化合物（C3），再转化为六碳化合物（C6），C1（甲醇）的生成过程类似于光合作用中CO2的固定，A错误；由图可知，C3生成C6后转化为淀粉，无循环过程，B错误；由于该体系无呼吸作用，与植物细胞固定等量的CO2相比，该体系积累的淀粉较多，C正确；光合作用是将光能转为有机物中稳定的化学能，图示的ASAP过程是将电能转化为有机物中稳定的化学能，D错误。 8.（2025·湖南长沙期末）科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质的分布情况，结果如表所示。 实验组别 光照时间（s） 放射性物质分布 1 2 大量3-磷酸甘油酸（三碳化合物） 2 20 多种磷酸化糖类 3 60 除上述多种磷酸化糖类外， 还有氨基酸、有机酸等 根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是（　　） A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段 B.每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质的分布 C.CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是多种磷酸化糖类 D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等 解析：C　由于某一反应的产物同时是下一个反应的反应物，要想准确确定放射性物质分布，即每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，B正确；CO2进入叶绿体后，首先与C5反应生成3-磷酸甘油酸（三碳化合物），C错误。 9.（2025·江西宜春铜鼓中学等学校期中）为了探索光合作用原理，科学家进行了一系列的实验，以下实验方法和结论不正确的是（　　） A.恩格尔曼通过实验发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用 B.希尔的实验表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应 C.鲁宾和卡门采用放射性同位素标记法证明氧气中的氧全部来自水 D.卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 解析：C　恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，表明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用释放氧气，A正确；希尔的实验中没有加入CO2，但仍有氧气释放，表明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应，B正确；同位素18O没有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，追踪放射性14C的去向，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳，D正确。 10.（2025·河北石家庄长安一中月考）某绿色植物细胞内部分代谢过程如图所示，其中①～⑤表示代谢过程，A～F表示代谢过程中产生的物质。下列叙述正确的是（　　） A.图中属于细胞呼吸过程的是③④⑤，E是NADPH，F 是丙酮酸 B.若在代谢过程中细胞内物质D浓度下降，则物质 A在短时间内含量上升 C.若给绿色植物提供O图中能检测到含18O的物质只有C和D D.光照较强，其他条件适宜时，过程④产生的D能够满足该细胞过程②的需求 解析：B　①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示细胞呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段，属于呼吸作用过程的是⑤④③，E代表的物质是有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]（是NADH而非NADPH），A错误；若在代谢过程中物质D即二氧化碳的含量下降，使C3合成量减少，NADPH和ATP消耗量减少，光反应产生的NADPH和ATP几乎不变，导致NADPH和ATP（物质A）在短时间内含量上升，B正确；若给绿色植物提供O，可参与有氧呼吸的第二阶段，产生含18O的CO2，CO2又可参与暗反应，产生含标记的（CH2O）等物质；此外含标记的水可以参与光合作用的光反应阶段，产生含标记的O2，即含标记的物质不只是C和D，C错误；光照较强，其他条件适宜时，光合作用应大于呼吸作用，故④有氧呼吸的第二阶段产生的物质D（二氧化碳）不能满足过程②（暗反应）的需求，D错误。 11.（2025·云南昆明期末）如图是陆生植物叶绿体中相关物质变化的模式图，PSⅡ和PSⅠ是位于类囊体膜上能吸收不同波长光的蛋白质复合体。回答下列问题。 （1）叶绿素主要吸收　红光和蓝紫　光，吸收的光能可转化为　有机物中的化学能　。 （2）借助PSⅡ可让水在光下分解，其产物　不都　（填“都要”“都不”或“不都”）参与暗反应；图中PSⅠ还可以为暗反应提供物质①　　NADPH　。 （3）CO2在特定酶的作用下与　C5　结合，该过程在卡尔文循环中称作　CO2的固定　。 （4）植物体缺Mg会使光合作用强度下降，原因是　Mg是叶绿素的组成成分，植物体缺Mg导致叶绿素含量下降，光合速率下降　。 解析：（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，经光合作用，将光能转变成有机物中的化学能。 （2）借助于PSⅡ可让水在光下分解，水光解的产物是H＋、氧气等，氧气不参与暗反应。因此水光解的产物不都参与暗反应；光反应为暗反应提供的物质为ATP和NADPH，因此图中PSⅠ还可以为暗反应提供物质①NADPH。 （3）暗反应过程中CO2在特定酶的作用下与C5结合，该过程在卡尔文循环中称作CO2的固定。 （4）Mg是叶绿素的组成成分，植物体缺Mg会导致缺乏叶绿素，叶绿素作用是吸收、传递和转化光能，缺乏叶绿素，光合速率下降。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $