第二单元 第7课时 光合作用的过程（课件PPT）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

第7课时 光合作用的过程 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 课标要求 内容索引 考点一　　光合作用的过程分析 考点二　　环境因素骤变对物质含量动态变化的判断 重温高考　真题演练 课时精练 考点一 光合作用的过程分析 NADPH ADP＋Pi 蔗糖 必备知识 整合 1.光反应 (1)光反应的条件：光合色素、酶、光和水；场所：_______________(光合膜)；产物：_________________。 (2)光反应的3个物质变化(用表达式书写)：①水的光解：______________ ___________；②NADPH的合成：_______________________________； ③ATP的合成：_________________________。 (3)光反应的能量变化：光能→_______________中活跃的化学能。 叶绿体类囊体膜 NADPH、ATP、O2 ATP、NADPH 必备知识 整合 2.碳反应 (1)碳反应的条件：CO2、多种酶、ATP、NADPH；场所：____________；产物：_______。 (2)碳反应的3个物质变化(用表达式书写)：①CO2的固定：_____________ ____________； ②三碳酸的还原：___________________________； ③五碳糖的再生：__________________。 (3)碳反应的能量变化：活跃的化学能→有机物中_____的化学能。 叶绿体基质 三碳糖 CO2＋五碳糖 稳定 必备知识 整合 3.光反应与碳反应的关系 光反应能为碳反应提供ATP、NADPH；碳反应能为光反应提供____________________，二者紧密联系，缺一不可。总结如右： ADP、Pi、NADP＋ 必备知识 整合 提醒　(1)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体，在原核生物中为细胞膜或光合膜。 (2)碳反应所需要的ATP仅来自光反应，而不能由细胞呼吸提供。 (3)光合作用中，ATP提供能量和磷酸基团；NADPH提供能量和作为还原剂，也是氢的载体，提供氢。 (4)三碳糖和五碳糖的组成元素中均含有磷。 (5)光反应停止，碳反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持短时间的碳反应。 必备知识 整合 1.(2023·衢州高三十校联考)植物能吸收一定强度的光驱动光合作用，后者的基本过程如图所示。过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡，但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。近来研究发现，类囊体膜蛋白PSBS感应类囊体腔内的高质子 浓度而被激活，激活了的PSBS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，从而防止强 光对植物造成损伤(即光保护效应)。 关键能力 提升 下列有关说法正确的是 A.抑制a物质释放有利于PSBS发挥功能 B.降低ATP合成酶活性和阻断反应Ⅱ都 有利于PSBS发挥功能 C.若该植株既不吸收也不释放CO2，则 所产生的a物质全部用于图示细胞的 细胞呼吸 D.物质f可以在叶肉细胞的叶绿体基质中合成蔗糖 √ 关键能力 提升 a物质是O2，O2释放越多，类囊体 腔中的质子浓度就越高，越有利 于PSBS发挥功能，A错误； b为ADP，c为ATP，降低ATP合成 酶活性，不利于H＋从类囊体腔中 外流，类囊体腔内的质子浓度高，阻断反应Ⅱ使ATP增加，H＋从类囊体腔中外流少，两者都有利于PSBS发挥功能，B正确； 关键能力 提升 若该植株既不吸收也不释放CO2，则该细胞光合速率大于呼吸速率，所产生的a物质部分用于图示细胞的细胞呼吸，另一部分用于释放到细胞外，C错误； 物质f是三碳糖，蔗糖在叶绿体外合成，D错误。 关键能力 提升 2.(2023·台州高三期末)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 √ 关键能力 提升 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 成三碳酸分子，三碳酸分子再被光反应 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。 返回 关键能力 提升 环境因素骤变对物质含量动态 变化的判断 考点二 当外界条件改变时，光合作用中三碳酸分子、五碳糖、NADPH、ATP的含量变化可以采用如图分析： 1.图示 必备知识 整合 2.分析 条件 过程变化 三碳酸分子 五碳糖 NADPH和ATP 模型分析 光照由强到弱，CO2供应不变 ①过程减弱；②③过程减弱；④过程正常进行 _____ _____ _____   增加 减少 减少 必备知识 整合 条件 过程变化 三碳酸分子 五碳糖 NADPH和ATP 模型分析 光照由弱到强，CO2供应不变 ①过程增强；②③过程增强；④过程正常进行 _____ _____ _____   减少 增加 增加 必备知识 整合 条件 过程变化 三碳酸分子 五碳糖 NADPH和ATP 模型分析 光照不变，CO2由充足到不足 ④过程减弱，①②③过程正常进行，随三碳酸分子减少，②③过程减弱，①过程正常 _____ _____ _____   减少 增加 增加 必备知识 整合 条件 过程变化 三碳酸分子 五碳糖 NADPH和ATP 模型分析 光照不变，CO2由不足到充足 ④过程增强；①②③过程正常进行，随三碳酸分子增加，②③过程增强，①过程正常 _____ _____ _____   增加 减少 减少 必备知识 整合 3.下列关于光合作用中改变反应条件而引起的变化的叙述，正确的是 A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸分子比值减小 B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小 C.突然将绿光改为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大 D.突然将红光改为绿光会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸分子比值 增大 √ 关键能力 提升 突然中断CO2供应，三碳酸分子的量减少，五碳糖消耗减少，因此五碳糖含量增加，五碳糖/三碳酸分子比值增大，A错误； 突然中断CO2供应，光反应产生的ATP的量不变，但消耗减少，因此ATP在叶绿体中含量增加，ADP含量减少，ATP/ADP比值增大，B错误； 突然将绿光改为红光，光反应速率增强，产生的ATP的量增加，ADP含量减少，ATP/ADP比值增大，C正确； 突然将红光改为绿光，光反应速率减弱，产生的ATP减少，三碳酸分子消耗减少，生成不变，故三碳酸分子的量增加，五碳糖含量减少，五碳糖/三碳酸分子比值减小，D错误。 关键能力 提升 4.(2024·杭州高三联考)以小球藻为实验材料进行以下实验：给小球藻悬浮液通入14CO2，光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅30秒的时间，CO2已经转化为许多种化合物。实验发现，在光照下三碳酸和五碳糖的浓度很快达到饱和并保持稳定。下列相关叙述错误的是 A.该实验是通过改变光照时间来探究碳转移途径的 B.各种含14C物质出现的顺序可以说明碳反应产物出现的顺序 C.要确定CO2转化成的第一个产物应尽可能延长光照时间 D.实验条件下若突然中断CO2的供应，三碳酸的浓度将下降 √ 关键能力 提升 该实验在不同的时间杀死小球藻，以此来控制光照时间探究碳转移途径，A正确； 碳是有机物最基本的组成元素，14C可以标记碳反应产物出现的顺序，B正确； 仅30秒的时间，CO2已经转化为许多种化合物，因此，要确定CO2转化成的第一个产物应尽可能缩短光照时间，C错误； 实验条件下若突然中断CO2的供应，CO2与五碳糖生成的三碳酸减少，而三碳酸的还原不变，使得三碳酸的浓度下降，D正确。 返回 关键能力 提升 重温高考　真题演练 1.(2018·浙江11月选考，26)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH 7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如图所示。 1 2 3 4 5 下列叙述正确的是 A.相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜 色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著 B.与品种乙相比，除草剂抑制品种甲类囊体膜 的功能较强 C.除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体能产生三碳糖 D.不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲 √ 1 2 3 4 5 相同浓度除草剂处理下，单位时间内溶液颜 色变化快的品种产生的氢多，说明受除草剂 抑制效果低，A错误； 与品种乙相比，除草剂对品种甲放氧速率抑 制快，说明除草剂抑制品种甲类囊体膜的功能较强，B正确； 除草剂浓度为K时，品种乙的叶绿体不能产生三碳糖，因为在希尔反应中，水被分解产生的氢使得溶液中的DCIP被还原，并没有生成NADPH，所以无法进行碳反应，C错误； 从图中的起点看，不用除草剂处理时，品种乙的叶绿体放氧速率等于品种甲，D错误。 1 2 3 4 5 2.(2017·浙江11月选考，26)在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH 4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH 8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是 A.实验中溶液的H＋均来自水的裂解 B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP C.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H＋浓度较高 D.若使类囊体的磷脂双分子层对H＋的通透性增大，ATP生成量不变 √ 1 2 3 4 5 由题意可知，本实验是在黑暗条件下完成的，故实验中不发生水的裂解，A错误； 黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP，B错误； 光照条件下，植物细胞叶绿体中类囊体的腔内发生水的裂解产生H＋，使类囊体腔内的H＋浓度较高，C正确； 根据实验结果分析，在类囊体内H＋浓度大于外界时会有ATP产生，H＋的浓度差和ATP的产生有关，若使类囊体的磷脂双分子层对H＋的通透性增大，ATP生成量会发生改变，D错误。 1 2 3 4 5 3.(2020·天津，5)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 √ 1 2 3 4 5 绿色植物光反应的场所是类囊体膜，产物有O2、NADPH、ATP，碳反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等有机物，据此推断该半人工光合作用反应体系中产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确； 该反应体系不断消耗的物质不仅是CO2，还有水等，B错误； 类囊体产生的NADPH、ATP参与三碳酸的还原，C错误； 该反应体系含有从菠菜中分离的类囊体，类囊体上含有光合作用色素，D错误。 1 2 3 4 5 4.(2023·湖北，8)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 √ 1 2 3 4 5 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光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水，水的裂解产生H＋、电子和O2，D正确。 1 2 3 4 5 5.(2023·浙江1月选考，23)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 1 2 3 4 5 项目 甲组 乙组 丙组 处理       库源比 1/2 1/4 1/6 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间、单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。 1 2 3 4 5 项目 甲组 乙组 丙组 单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速率(μmol·m－2·s－1) 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物(mg) 21.96 37.38 66.06 单果重(g) 11.81 12.21 19.59 回答下列问题： (1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是_________________________。 (2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的______________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有________________________________________ ___________________(答出2点即可)。 1 2 3 4 5 叶绿体中的色素易溶于乙醇 五碳糖 ATP和NADPH 研究光合产物从源分配到库生成过程；研究净 光合积累有机物的量 (3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率_____(填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量_____(填“增加”或“减少”)。库源比升高导致果实单果重变化的原因是______ ______________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 降低 增加 库源 比升高，植株总的叶片光合作用制造的有机物减少，运输到单个果实的有机物量减少，因此单果重量降低 (4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 1 2 3 4 5 表2 果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g) 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是___________________________________________________________ _______________。 1 2 3 4 5 离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得 到的有机物越多 (5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量(单果重10 g以上为合格)的是哪一项？_____。 A.除草 B.遮光 C.疏果 D.松土 1 2 3 4 5 C 综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的措施是疏果，减小库和源的比值，能提高果实产量，故选C。 返回 课时精练 一、选择题 1.(2024·杭州第二中学高三阶段检测)2022年我国科学家在国际上首次实现CO2到淀粉的从头合成。图中C1模块是用无机催化剂把CO2还原为甲醇，C3模块是将甲醇转换为三碳酸分子，C6模块是用三碳酸分子合成为C6，Cn模块是将C6再聚合成为淀粉。下列叙述错误的是 A.图中由CO2到GAP的过程相当于叶绿体中CO2的固定 B.由GAP到G－6－P的过程在叶绿体内需要NADPH作 还原剂 C.Cn模块合成淀粉的过程伴随着水的生成 D.在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量少 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 分析题图可知，图中由CO2到GAP(三碳酸分子)的过程在叶绿体中相当于碳反应的CO2的固定过程，A正确； 由GAP到G－6－P的过程相当于三碳酸分子被还原的过程，该过程所需的还原剂是光反应产物NADPH，B正确； Cn模块是将C6再聚合成为淀粉，合成淀粉的过程是脱水缩合过程，伴随着水的生成，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 淀粉的积累量＝光合作用的产生量－细胞呼吸的消耗量，在植物体中，进行光合作用的同时也进行细胞呼吸，而在人工途径中只模拟光合作用过程，没有细胞呼吸消耗，因此在固定等量CO2的情况下，该人工途径比植物光合作用积累淀粉的量多，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.如图为高等绿色植物光合作用图解，下列说法正确的是 A.①是光合色素，分布在叶绿体 和细胞溶胶中 B.②是氧气，可参与需氧呼吸的 第三阶段 C.③是三碳酸，能被氧化为三碳糖 D.④是ATP，在叶绿体基质中生成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体的类囊体膜上；③是三碳酸，在由光反应阶段提供的NADPH和ATP的作用下被还原为三碳糖；④是ATP，在叶绿体的类囊体膜上生成。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.(2024·杭州高三模拟)如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是 A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变 成有机物中的化学能 B.CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列 的变化形成糖类 C.被还原的三碳酸分子在有关酶的催化作用下，可再形成五碳糖 D.光强度由强变弱时，短时间内五碳糖含量会升高 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 CO2的固定实质上是CO2与五碳糖反应生成三 碳酸分子，ATP不参与CO2的固定，ATP用于 三碳酸分子的还原，A错误； CO2不能直接被NADPH还原，需要形成三碳 酸分子后才能被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类，B错误； 三碳酸分子在有关酶的催化作用下，能形成(CH2O)和五碳糖，C正确； 光强度由强变弱时，ATP和NADPH合成减少，三碳酸分子还原减慢，五碳糖生成的量减少，而五碳糖的消耗暂时不变，所以短时间内五碳糖含量会减少，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4.(2024·宁波高三联考)NADH是一种还原型辅酶，在细胞呼吸过程中其氧化形式NAD＋可以接受葡萄糖中部分氢原子转化为NADH，其携带的氢在电子传递链中被利用。下列叙述错误的是 A.电子传递链中O2接受NADH携带的氢被还原成水 B.NADH可在细胞溶胶和线粒体内膜被消耗 C.电子传递链中NADH的能量大部分转移到ATP中 D.NADH和NADPH都是氢的载体，但NADPH多一个磷酸基团 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ NADH携带的氢在电子传递链中被利用，在电子传递链中O2接受NADH携带的氢被还原成水，A正确； NADH可以参与需氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜被消耗，也能参与厌氧呼吸的第二阶段，在细胞溶胶中被消耗，B正确； 电子传递链中NADH的能量大部分以热能形式散失，C错误； NADPH在光反应阶段产生，水裂解时产生的H＋与NADP＋在相应酶的作用下产生NADPH，所以NADH和NADPH都是氢的载体，但NADPH多一个磷酸基团，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.(2023·绍兴高三质检)卡尔文将带有14C标记的二氧化碳通入盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻，再根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测碳反应过程。下列叙述正确的是 A.用14C标记二氧化碳，可了解光合产物的能量来源 B.细胞中最早出现14C放射性的有机物是三碳糖 C.初始的一段时间内，具有放射性的化合物种类和含量均不断增加 D.一段时间后，可在释放的氧气中检测到放射性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 同位素14C标记的14CO2，可用于研究光合作用中碳元素的同化与去向，但不能用于了解光合产物的能量来源，A错误； 细胞中最早出现14C放射性的有机物是六碳分子，该六碳分子随即分解成两个三碳酸分子，B错误； 开始光照后，随着14CO2被固定和转化，初始的一段时间内具有放射性的化合物种类和含量均会增加，C正确； 用同位素14C标记的14CO2，只会使相关的有机物带有放射性，氧气分子不含碳，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.如图表示某植物叶肉细胞中三碳酸分子和五碳糖浓度的变化情况，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段是某个环境条件降低引起的瞬时变化。下列分析正确的是 A.Ⅰ阶段在类囊体膜上进行，Ⅱ阶段在叶绿 体基质中进行 B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件很可能是降 低了光强度 C.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP和NADPH D.Ⅱ阶段的光饱和点可能比Ⅰ阶段低 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题图表示某植物叶肉细胞中三碳酸分子和 五碳糖浓度的变化情况，因此两个阶段均 表示光合作用碳反应中的变化，发生在叶 绿体基质中，A错误； 图中Ⅱ阶段的变化可能是降低CO2浓度引起的，B错误； 分析题图可知，物质甲表示五碳糖，物质乙表示三碳酸分子，则物质甲转变成乙需要消耗CO2，不需要消耗ATP和NADPH，C错误； Ⅱ阶段改变的条件主要影响碳反应的进行，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光强度比Ⅰ阶段低，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2024·舟山中学高三模拟)格鲁于1682年所写的书中提到芦荟有时尝起来是酸的。班杰明·海那发现：落地生根的叶子在早晨嚼起来是酸的，到中午时则无味，晚时则略苦，有科学家后来以石蕊试纸证实了海那的发现。原来景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊的CO2固定方式：夜间气孔开放，吸收的 CO2生成苹果酸储存在液泡中， 白天气孔关闭，液泡中的苹果 酸经脱羧作用释放CO2用于光 合作用，其部分代谢途径如图 所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 下列分析正确的是 A.如果白天适当提高CO2浓度， 景天科植物的光合作用速率 将随之提高 B.由景天科植物特殊的CO2固 定方式推测其可能生活在高 温干旱地区 C.白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关 D.景天科植物参与卡尔文循环的CO2全部来源于苹果酸的分解 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由题意可知，白天适当提高CO2 浓度，景天科植物的光合作用速 率不会提高，因为白天景天科植 物叶肉细胞的气孔是关闭的，A 错误； 由景天科植物特殊的CO2固定方式，推测其可能生活在高温干旱地区，因为气孔白天关闭正好应对高温干旱的环境，避免水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 白天景天科植物叶肉细胞内苹 果酸会通过脱羧作用形成CO2 参与光合作用，进而合成葡萄 糖，显然白天苹果酸的含量和 葡萄糖的含量呈负相关，C错误； 景天科植物参与卡尔文循环的 CO2除了来源于苹果酸的分解外，还有细胞呼吸产生的CO2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.如图是碳反应及光合产物在植物细胞中的利用示意图，其中阿拉伯数字表示生理过程，罗马数字表示反应场所，字母表示物质。据图分析，下列叙述正确的是 A.Ⅰ是光合作用的场所，Ⅱ是细胞溶胶 B.生成一分子c，需要①②③各循环1次 C.若⑤过程受阻，则①②③④的过程都会受阻 D.①②③过程都直接与光反应相关，d最可能 是蔗糖 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 光合作用包括光反应和碳反应两个过程，光 反应发生在类囊体膜上，而Ⅰ代表叶绿体基 质，是进行碳反应的场所，A错误； c代表三碳糖，生成一分子c需要①②③各循 环3次，B错误； ⑤过程代表糖类物质运往细胞外，若该过程 受阻，由于产物的积累会抑制光合作用的进行，故①②③④的过程都会受阻，C正确； ①③过程与光反应无直接关系，糖类在植物体内以蔗糖的形式进行运输，d为蔗糖，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.如图是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内三碳酸分子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细胞呼吸增强，产生较多的CO2是16～20时两种物 质含量变化的主要原因 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 早上有光照后，光反应产生的ATP和 NADPH增多，三碳酸分子被还原而 减少，五碳糖则增多；傍晚光强度减 弱，光反应产生的ATP和NADPH减少， 三碳酸分子增多，五碳糖则减少，所以m表示三碳酸分子，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.光合作用碳反应中最先产生的糖类化合物是磷酸丙糖，磷酸丙糖既可以在叶绿体内参与淀粉的合成，也可以运到细胞溶胶中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运。据图分析，下列相关说法错误的是 A.物质a表示H2O，它在类囊体膜上分解 B.物质b表示CO2，它被固定后可用于产 生磷酸丙糖 C.两分子磷酸丙糖即可经酶催化产生一 分子蔗糖 D.磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时促进淀粉的积累 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质a是光反应的原料H2O，在叶绿 体类囊体膜上裂解成O2、H＋和电子， A正确； 据图示可知，物质b参与反应生成磷 酸丙糖，物质b表示CO2，B正确； 蔗糖为二糖，有12个碳原子，两分子 磷酸丙糖只有6个碳原子，不能经酶催化产生一分子蔗糖，C错误； 据题意可知，Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运，当磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时，多出的磷酸丙糖可转化成淀粉积累下来，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.(2024·宁波慈溪中学高三统考)如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。下列叙述正确的是 A.甲过程中的Ⅰ物质与乙过程中的 Ⅴ物质所含元素不一致 B.乙过程中①过程与②过程所产生 的能量之和多于③过程所产生的 能量 C.叶肉细胞中甲过程产生的Ⅳ物质 多于乙过程所消耗的Ⅳ物质时，植物将生长 D.乙过程产生的ATP并不能用于甲过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲过程中的Ⅰ物质是NADPH， 乙过程中的Ⅴ物质是[H]，二 者所含元素都是C、H、O、 N、P，A错误； 乙过程中①过程是需氧呼吸第 一阶段，②过程是需氧呼吸第 二阶段，③过程是需氧呼吸第三阶段，③过程所产生的能量远远多于①过程和②过程产生的能量之和，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 甲是光合作用的过程，乙是需氧 呼吸的过程，叶肉细胞有机物的 产生量多于所有细胞呼吸消耗有 机物的量时植物才能生长，叶肉 细胞光合作用产生的葡萄糖多于 叶肉细胞需氧呼吸消耗的葡萄糖时，植物未必生长，C错误； 甲是光合作用的过程，乙是需氧呼吸的过程，甲过程中碳反应需要的ATP来自光反应，乙过程产生的ATP不用于甲过程，用于其他各项生命活动，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12.植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是 A.图中H＋通过主动转运从类囊体膜 内运到膜外 B.通常，在光强度达到全日照之前， 物质A的释放速率已达到最大值 C.每个三碳酸分子接受来自物质N的 氢和来自ATP的磷酸基团 D.叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 图中H＋从类囊体膜内运到膜外 为易化扩散，A错误； 通常在光强度达到全日照之前， 物质A(O2)的释放速率已达到最 大值，B正确； 每个三碳酸分子接受来自物质NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团，C错误； 叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、非选择题 13.(2024·温州高三模拟)无患子是一种落叶阔叶乔木，秋季叶片逐渐变成金黄色，很多城市和公园将其作为观赏性树种进行栽种。某研究小组欲了解秋季无患子叶片在由绿变黄过程中环境因素对其光合速率的影响，以秋季黄绿相间的无患子叶片为材料进行了相关实验，实验结果如表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 测试组合 温度/℃ 相对湿度/% 光强度/(mol·m－2·s－1) 氧气释放速率/(mol·m－2·g－1) 1 26.01 0.80 1 200.48 3.79 2 26.02 0.30 949.20 3.05 3 25.95 0.80 700.19 3.61 4 23.02 0.60 499.13 3.32 5 26.98 0.20 300.16 1.57 6 22.99 0.60 99.91 1.27 7 25.04 0.40 40.56 0.00 回答下列问题： (1)为排除叶片衰老程度的差异对实验结果造成的影响，应选择颜色相近的叶片，再用打孔器打出大小相同的叶圆片，并选取部分叶圆片进行___________的测定，将剩余的叶圆片______分为7组。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 该实验的目的是研究秋季无患子叶片在由绿变黄过程中环境因素对其光合速率的影响，因变量是光合速率及氧气的释放速率，自变量是光强度、相对湿度和温度，故应先测定叶片的叶绿素含量，将剩余的叶圆片平均分为7组。 叶绿素含量 平均 (2)实验过程中，CO2以______方式进入叶绿体后，形成三碳酸分子，该化合物被__________还原成三碳糖，该过程生成的三碳糖大部分用于_________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 CO2以扩散的方式进出生物膜；CO2被固定后形成三碳酸，三碳酸被NADPH还原成三碳糖；三碳糖大部分用于合成蔗糖，供植物体所有细胞利用。 扩散 NADPH 合成蔗糖 (3)据表分析，在实验范围内，温度、相对湿度和光强度中限制无患子叶片光合速率的最主要因素是_______。测试组合2的光合速率不如测试组合3的原因可能是：相对湿度较低时，__________________________，无患子叶片的光合速率低。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 据表格分析，温度和相对湿度对氧气释放速率即光合速率影响不大，光强度影响最大。相对湿度较低，叶片气孔开放程度较小，CO2的吸收减少，导致光合速率低。 光强度 部分气孔关闭，CO2吸收减少 (4)实验结束后对各测试组合的叶圆片进行叶绿素含量检测，发现测试组合1的叶绿素含量比测试组合3低，最可能的原因是___________________ _____________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 组合3光强度低，叶片光合色素多，可更好地吸收光能用于光合作用。 组合3光强度低，叶 绿素含量高，有利于吸收利用光能，适应弱光环境 14.(2024·台州第一中学高三统考)2020年德国科学家成功研制了“人造叶绿体”，该研究从菠菜中分离出类囊体，与多种酶一起包裹在磷脂构成的油包水小液滴中，该系统在光照条件下实现了CO2的固定。“人造叶绿体”的结构及相关反应过程如图所示，CETCH循环是一种新的二氧化碳－有机物化学循环。回答下列问题： (1)由图可推测“人造叶绿体”外膜由____层磷脂分子组成，且磷脂分子的“头部”在“人造叶绿体”的____(填“内”或“外”)侧。光照条件下，水在“人造叶绿体”的类囊体中被分解成_______________。 一 内 H＋、电子和O2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 据图观察可知，“人造叶绿体”膜外侧是油，内侧是水，因此“人造叶绿体”外膜是由一层磷脂分子组成的。磷脂分子的“头部”具有亲水性，“尾部”具有疏水性，由于“人造叶绿体”内部是水，所以磷脂分子的“头部”在“人造叶绿体”的内侧。光照条件下，光合色素吸收的光能可将水分解产生H＋、电子和O2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)A物质与叶绿体中的________(化合物)相似，不断地被消耗和合成，若突然停止CO2供应，短时间内A物质的量将_____。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 五碳糖 增多 由题图可知A物质可与CO2反应，进行CO2的固定，在叶绿体光合作用的碳反应阶段CO2被五碳糖固定形成三碳酸分子，因此A物质与五碳糖相似。若突然停止CO2供应，CO2与A物质反应速率减慢，A物质消耗速率降低，此时A物质合成速率不变，因此短时间内A物质的量将增多。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)研究发现，在乙醛酸还原成乙醇酸的反应过程中，“人造叶绿体”内NADPH含量降低，ATP的含量提高，由此推测乙醛酸还原和三碳酸分子还原的不同之处可能是___________ _______________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 乙醛酸的还 原只需要消耗NADPH，不消耗ATP 三碳酸分子还原同时需要ATP和NADPH的供应，而“人造叶绿体”内NADPH含量降低，但ATP的含量提高，由此推测乙醛酸的还原只需消耗NADPH，不消耗ATP。 (4)有机物乙醇酸产生的场所相当于_________ _____。下列各项中能用于检测该“人造叶绿体”有效性的是______。 A.乙醇酸 　　B.ATP 　　C.O2 　　D.蔗糖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 有机物乙醇酸的产生不需要光照，与光合作用的碳反应阶段相似，因此场所是叶绿体基质。若想检测“人造叶绿体”的有效性，可以检测反应物的减少量和产物的生成量，即乙醇酸、ATP和O2，故选A、B、C。 叶绿体 基质 ABC (5)若要研究CO2参与CETCH循环时碳的去向，实验思路是_____________________________ __________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 若要研究CO2参与CETCH循环时碳的去向，可用同位素示踪法，对CO2中的碳元素进行14C标记，研究含有放射性的物质及其出现的位置。 对CO2中的碳元素进行14C标记， 研究含有放射性的物质及其出现的位置 返回 ADP＋Pi＋能量 ATP H2O2H＋ ＋2e－＋O2 NADP＋＋H＋＋2e－NADPH 三碳酸 三碳酸三碳糖 三碳糖五碳糖 $