抢分09 单细胞生物的光合作用（高频热点抢分）（天津专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦单细胞生物光合作用，通过真题分析构建“结构-功能-应用”逻辑链，提炼图表分析、原核真核比较等解题方法，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热点狙击|3道综合题（鼠尾藻/小球藻/蓝细菌）|图表数据对比分析、实验变量控制、跨情境信息迁移|从光合色素/光补偿点等基础概念，到CO₂浓缩/光呼吸等机制，再到产氢技术等应用| |抢分攻略|近5年真题考点归纳|真核与原核结构差异比较、命题信息提取技巧|结合真题构建“概念-机制-应用”递进逻辑，强化结构与功能观及物质能量观|

抢分09 单细胞生物的光合作用 热点抢分+押题预测 01热点狙击 1.（2026·和平区·一模）鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，可作为海参的优质饵料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶，新生出的两叶颜色呈浅黄色，而进入繁殖期时阔叶呈深褐色。鼠尾藻光合作用的最适温度为18 ℃，研究人员在温度为18℃等适宜条件下测定叶片的各项数据，结果如下表。 叶片 新生阔叶 繁殖期阔叶 狭叶 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 16.6 15.1 25.6 光饱和点（μmol·m-2·s-1） 164.1 266.0 344.0 叶绿素a（mg·g-1） 0.37 0.73 0.54 最大净光合速率（nmolO2·g-1·min-1） 1017.3 1913.5 1058.2 注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。 回答下列问题： （1）据表分析，鼠尾藻从生长期进入繁殖期时，阔叶的光合作用强度增大，其内在原因之一是叶片的_______。 （2）依据表中______的变化，可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶更适应_______（弱光/强光）条件，这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的特点相适应。 （3）新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的种类。可用_______提取叶片的色素，然后用层析液分离，并观察滤纸条上色素带的_______。 （4）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如图。 ①从实验结果看，实验测定净光合速率时所设定的光照强度_______（大于/等于/小于）18℃时的光饱和点。 ②将新生阔叶由温度18℃移至26℃下，其光补偿点将_______（增大/不变/减小），这影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此，在南方高温环境下，需考虑控制适宜的温度及光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。 2.（2026·河北区·一模）小球藻产氢是一种清洁能源的生产途径，但光合作用生成的氧气会迅速抑制氢化酶活性，导致产氢仅持续数分钟。科研人员研发了一种仿生涂层技术，在小球藻细胞表面先后构建了PPy涂层（内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应）和矿化外层，实现可持续产氢。下图为相关过程示意图。 回答下列问题： （1）PSⅡ是光合色素蛋白复合体，分布于__________上，光合作用中PSⅡ将水分解为H+和氧，H+在膜对侧与__________结合，形成的产物参与暗反应。 （2）自然状态下小球藻白天与黑夜产氢效率都较低，可能的原因分别是__________。 （3）PPy涂层是保证小球藻连续产氢的关键部分，从所含物质的角度分析，原理是__________。 （4）涂层中需要定期补充光敏剂（曙红Y）和电子供体T，以保证电子的连续供应。涂层小球藻细胞中，产氢所需的电子有两条供给路径： 路径一为__________________________________________； 路径二为曙红Y吸收光能后使电子供体T产生电子，经PPy涂层传输至氢化酶。 为验证路径二的存在，可设置的实验组是：__________（填序号），若检测到仍能继续产氢，则证明路径二存在。 ①停止补充涂层中的电子供体T ②在涂层中添加耗氧剂抗坏血酸 ③在涂层小球藻细胞中添加PSⅡ电子传递抑制剂 （5）目前该系统运行成本和操作复杂度较高。从改造藻类自身代谢途径的角度，提出一种提高产氢效率的思路：________。 3.（2026·八校联考·期末）催化CO2和C5结合的酶（Rubisco）是一种双功能酶，在O2浓度高时也能催化O2和C5结合，引发光呼吸，导致光合效率降低。研究发现，蓝细菌具有羧酶体，可降低其光呼吸。请回答下列问题： （1）如图1为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。 蓝细菌的遗传物质存在的主要场所有________（填图1中序号），其光合片层相当于叶绿体中________的功能，其上有与光合作用有关的色素，可以吸收、传递和转化光能。 （2）蓝细菌暗反应的场所有________________。图中C物质的作用有________。 （3）结合图示分析，蓝细菌光呼吸较低的原因有________（多选）。 a.蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平 b.羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境 c.蓝细菌无线粒体，无法通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2，胞内O2/CO2较高 （4）菠菜是一种C3植物，其光呼吸显著高于蓝细菌。科研人员制作了特殊的实验装置，开展探究光照强度和CO2浓度双因素对菠菜叶片光合作用强度影响的实验。 Ⅰ.实验材料：新鲜的菠菜叶片、打孔器、12支注射器、5W白色LED灯、不同浓度的NaHCO3溶液等。 Ⅱ.实验装置：如图2所示。 实验注意事项和数据分析： ①打孔器打出的圆形小叶片装入注射器中，注射器吸入清水排出空气，并用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2～3次，目的是________。将处理过的圆形小叶片放入________处盛有清水的烧杯中待用。 ②进行实验，记录实验结果。以NaHCO3溶液浓度为X轴、注射器离圆心的距离为Y轴，各注射器内圆形小叶片上浮所用平均时间为Z轴，绘制三维柱形图（图3）。A1、B1和C13支注射器实验的自变量是______________________，该实验结果除了能说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关外，还能说明光照强度越低，____________________________________。 1.【热点解读】考查藻类在不同时期及其不同部位的光合作用相关指标 （1）这类题目通常会以陌生藻类为情境进行考查，题目给出的信息较多，且通常为图表结合的形式。 （2）答题时，结合所学知识回答题目中考查较为基础的设问；对于其他设问，则需要综合分析并对比多种数据得出相应的结论。 2.【热点解读】考查藻类的光合作用机制在人类发展科技方面的应用 （1）这类题目以课本中提到过的藻类（如小球藻）为基本情境，将已学过的知识进行细化，并与前沿科技相结合。 （2）答题时，需要注意题目给出的机制，以及题目中要求实现的目标，对于“改进措施”，也需要结合题目所给信息回答。 3.【热点解读】考查蓝细菌等原核生物的光合作用机制及相关实验分析 （1）蓝细菌是在《必修1 分子与细胞》中学过的原核生物，也是近五年高考真题中，考查光合作用时常出现的考查对象。 （2）作答时，需要注意蓝细菌是原核生物，其结构与藻类、植物等真核生物不同，虽然能进行光合作用，但不具有叶绿体。 （3）分析相关实验时，应观察实验中存在的自变量和因变量，若实验存在多个变量共同作用，则应在分析相关坐标图和数据表时综合考虑。 02 抢分攻略 1.掌握近五年真题考试特点 （1）近五年真题考点 年份 题号 考查内容 2024 15 蓝细菌通过关键酶适应光线变化 2023 9 绿藻提高光合效率的机制 2022 16 蓝细菌光合作用中对CO2的转化机制 2021 15 蓝细菌细胞中的CO2浓缩机制 （2）题目特点 ①主要围绕光合作用原理进行考查。 ②以蓝细菌等单细胞生物为情境。 2.基于命题特点的备考方向 （1）掌握光合作用过程中涉及的物质，例如光合色素、相关酶、参与CO2的固定的物质等。 （2）重视题目中给出的信息，基于题目所给信息进行分析，不盲目套用用所学知识。 （3）答题时，需要明确真核生物与原核生物之间的区别。 【答案】1.（1）叶绿素a增多 （2）光饱和点（或光补偿点）　强光 （3）无水乙醇　数目（或颜色、分布） （4）小于　增大 【详解】（1）据表分析，鼠尾藻从生长期进入繁殖期时，叶绿素a增多，吸收光能增多，光合作用强度增大。 （2）依据表中数据分析，可推知由于鼠尾藻的狭叶的光饱和点和光补偿点均远远大于比阔叶的饱和点，因此狭叶的鼠尾藻更适应强光环境，这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的特点相适应的。 （3）由于有机溶剂无水乙醇能够溶解叶片的色素，所以用无水乙醇来提取叶片中的色素，然后用层析液分离，由于不同的色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散的速度不同，观察滤纸条上色素带的数目或颜色或分布，可以确定阔叶中所含的色素种类。 （4）①图中曲线表示18℃时，植物的净光合速率已经达到最大值，但是只有800多，小于表格中的1017.3，所以该实验测定净光合速率时所设定的光照强度小于18℃时的光饱和点。 ②将新生阔叶由温度18℃移至26℃下，其呼吸作用速率升高，其光补偿点将增大，这将影响鼠尾藻对光能的利用效率。 【答案】2.（1）类囊体薄膜　NADP+ （2）白天光合作用产生的氧气迅速抑制氢化酶活性；黑夜没有光照，无法进行光反应为产氢提供必要条件 （3）PPy涂层中的Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应，消耗氧气，避免氧气抑制氢化酶活性 （4）水在PSⅡ作用下分解产生电子，经电子传递链传递至氢化酶　③ （5）通过基因工程增强氢化酶的耐氧性或敲除与氧气生成相关的基因或提高光反应电子传递效率 【详解】（1）光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，PSⅡ是光合色素蛋白复合体，分布于类囊体薄膜上；光反应中PSⅡ将水分解为H+和氧，H+在膜对侧与NADP+结合形成NADPH，NADPH参与暗反应。 （2）白天小球藻进行光合作用产生氧气，氧气会迅速抑制氢化酶活性，所以产氢效率低；黑夜没有光照，无法进行光反应为产氢提供必要条件（如电子和H+等），所以产氢效率也低。 （3）PPy涂层内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应，从而消耗氧气，避免氧气抑制氢化酶活性，保证小球藻连续产氢。 （4）据图可知，涂层小球藻细胞中产氢所需电子的路径一为水在PSⅡ作用下分解产生电子，经电子传递链传递至氢化酶。为验证路径二存在，可以通过抑制路径一看产氢情况来判断，所以可设置实验组：③在涂层小球藻细胞中添加PSⅡ电子传递抑制剂，若检测到仍能继续产氢，则证明路径二存在。 （5）从改造藻类自身代谢途径的角度，可通过基因工程敲除或抑制与氧气生成相关的基因，减少氧气产生；或增强氢化酶的耐氧性，使其在有氧条件下仍能保持活性；也可提高光反应中电子传递效率，为产氢提供更多电子，从而提高产氢效率。 【答案】3.（1）①类囊体（薄膜） （2）细胞质基质和羧酶体　（为C3还原）提供能量和还原剂 （3）ab （4）使圆形小叶片内的气体溢出黑暗（或无光照）光照强度CO2浓度对光合作用速率的影响越显著 【分析】1、分析图1，G是水，A是H+，B是NADP+，C是NADPH，D、E是ADP和Pi，F是ATP。 2、图2，先将小圆叶片中的气体排出，使小圆叶片沉入注射器底部，距离中心的远近代表光合作用强度，不同浓度的NaHCO3溶液代表CO2浓度，光合作用强的产生的O2含量高，在气体浮力的带动下，小圆叶片会上浮，故可用平均上浮时间的长短表示光合作用的强弱。 【详解】（1）蓝细菌属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，其遗传物质DNA主要存在于拟核，即图1中的①。叶绿体中类囊体薄膜是光反应的场所，分布有与光合作用有关的色素，可吸收、传递和转化光能，蓝细菌的光合片层相当于叶绿体中类囊体薄膜的功能。 （2）从图中可以看出，蓝细菌暗反应的场所有羧酶体和细胞质基质。图中C物质是NADPH，NADPH的作用是为暗反应中C3​的还原提供能量和还原剂。 （3）蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平；此外，羧酶体的外壳也会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境。这些都使得CO2与O2竞争结合C5的过程中占优势，使蓝细菌光呼吸较低，可见a、b正确。蓝细菌虽无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，故可以通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2，c错误。故选ab。 （4）①打孔器打出的小圆叶片装入注射器中，注射器吸入清水排出空气，为了使小圆叶片内的气体溢出，还需用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2～3次，处理过的小圆叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 ②不同浓度的NaHCO3溶液代表CO2浓度的差异，注射器离圆心的距离代表光照强度的不同，小圆叶片内含有叶绿体进行光合作用产生氧气，单位时间内产生的氧气越多，光合速率越快，各注射器内小圆叶片上浮所用平均时间越短。故结合题图可知，A1、B1和C1三支注射器实验的自变量是光照强度。分析实验结果：CO2浓度相同时，距圆心的距离越近，小圆叶片上浮时间越短；光照强度相同时，NaHCO3浓度越高，小圆叶片上浮时间越短。因而该实验结果说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关，此外，光照强度越低，CO2浓度对光合作用速率的影响越显著。 1．高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白（NTT），但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT，分别用上述两种NTT改造蓝细菌，获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别被缺乏线粒体的酵母细胞胞吞得到两种共生体，这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列叙述正确的是（　　） A．NTT可同时转运ADP和ATP，不具有专一性 B．在光照条件下，含乙的共生体缺乏有机碳源时不能存活 C．高等植物叶绿体基质中ATP只来自于类囊体薄膜 D．缺乏线粒体的酵母菌不能合成ATP，无法存活 【答案】1.B 【详解】A、转运蛋白具有高度专一性，NTT 只能特异性识别并转运 ADP 和 ATP，不能转运其他物质，仍具有专一性，A错误；B、乙表达的高等植物NTT，会把蓝细菌胞内的ADP运出去，同时把胞外的ATP运进来。乙不断把ADP运出细胞，导致胞内ADP不足，蓝细菌的ATP合成会被严重抑制，光合作用也无法正常进行，因此乙在光照下也无法存活，B正确；C、高等植物叶绿体NTT可以把胞外ATP运进叶绿体，因此叶绿体基质的ATP来源不只有类囊体薄膜，C错误；D、酵母菌可通过无氧呼吸（细胞质基质）合成 ATP，只是缺乏线粒体时无法进行有氧呼吸，ATP 合成效率低，并非完全不能合成 ATP，D错误。 2．科研人员构建了能利用甲醇和甲酸进行光合作用的自养大肠杆菌，通过能量适配器调节光反应与暗反应，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，如下图。下列表述中正确的是（　　） A．该大肠杆菌膜上的NPM+能够吸收、转化光能，与类胡萝卜素作用一样 B．与该大肠杆菌相比，高等植物叶肉细胞光反应特有的产物是NADPH C．图中甲物质为C5，若环境中CO2浓度上升，短时间内NADH和ATP会增多 D．若甲醇含量上升，适配器将先下调再上调NADH和ATP的含量 【答案】2.D 【详解】A、NPM⁺能够吸收、转化光能，而类胡萝卜素的主要作用是吸收和传递光能，不能将光能直接转化为活跃的化学能，二者作用不同，A错误；B、该大肠杆菌光合作用需要消耗氧，并且产生的还原氢是NADH，因此高等植物叶肉细胞光反应阶段特有产物是氧气和NADPH，B错误；C、图中甲物质为C5，若环境中CO2浓度上升，则CO2的固定速率加快，短时间内C3的含量增加，C3还原时会消耗NADH和ATP，因此短时间内NADH和ATP的含量会减少，C错误；D、由题干可知，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，因此添加甲醇后极短时间内ATP和NADH的含量上升，此时暗反应速度没有提升，因此通过能量适配器下调二者的含量，一段时间之后，甲醇可以转化为暗反应的底物，暗反应反应速度上升，消耗的ATP和NADH增加，因此需要上调ATP和NADH的含量，D正确。 3．颗石藻是海洋中的浮游藻类，科学家发现其光系统对光能的转化效率超过95%，主要捕获光能的色素为岩藻黄素和叶绿素c．据此分析，下列说法正确的是（　　） A．颗石藻和普通藻类光合色素的吸收光谱可能不同 B．分离颗石藻的光合色素时，将画有色素细线的滤纸条插入无水乙醇中 C．颗石藻中光能的转化和糖类的合成都在叶绿体的类囊体薄膜上进行 D．科学家可根据传感器监测光照下O2浓度变化，测出光合作用强度 【答案】3.A 【详解】A、不同光合色素的吸收光谱存在差异，颗石藻的主要捕光色素为岩藻黄素和叶绿素c，和普通藻类的光合色素种类不同，因此其光合色素的吸收光谱可能不同，A正确；B、无水乙醇是光合色素的提取试剂，分离光合色素需要使用层析液，分离时需将画有色素细线的滤纸条插入层析液中，且不能让色素细线触及层析液，B错误；C、光能的转化属于光反应阶段的过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上，而糖类的合成属于暗反应阶段的过程，发生在叶绿体基质中，C错误；D、光照下颗石藻同时进行光合作用和呼吸作用，监测到的O2浓度变化是净光合作用强度，若要测得总光合作用强度，还需要补充测定黑暗条件下的呼吸作用强度，D错误。 4．淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，形成水华，影响水质和水生动物的生活。常见的藻类还有伞藻、小球藻、水绵和黑藻等。下列有关叙述错误的是（） A．蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物 B．蓝细菌、伞藻和黑藻都有生物膜系统 C．黑藻叶片具有中央大液泡，叶绿体大而清晰，可用于观察细胞质流动或者质壁分离现象 D．水绵具有带状叶绿体，黑暗条件下用极细光束照射和好氧菌能判断水绵氧气产生的部位 【答案】4.B 【详解】A、蓝细菌为原核生物，虽无叶绿体，但细胞内含有藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用合成有机物，属于自养生物，A正确；B、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成，仅存在于真核细胞中。蓝细菌是原核生物，仅含有细胞膜，无核膜和具膜细胞器，不具有生物膜系统，B错误；C、黑藻叶片的叶肉细胞有大液泡，且叶绿体大而清晰，既可以叶绿体为标志物观察细胞质流动，也可借助叶绿体的位置变化观察质壁分离现象，C正确；D、水绵具有螺旋带状叶绿体，恩格尔曼实验中，黑暗条件下用极细光束照射水绵，好氧菌会聚集在叶绿体被光照的部位，可判断水绵氧气的产生部位为叶绿体，D正确。 5．紫色硫细菌生活在富含硫化氢的水域，能利用光能将CO2合成有机物，其光合作用总反应式可表示为下图，下列有关叙述正确的是（　　） A．紫色硫细菌可能是一种厌氧微生物 B．紫色硫细菌光合作用的能源来自H2S C．S是紫色硫细菌暗反应的产物之一 D．硝化细菌也可以将NH3和O2合成为有机物 【答案】5.A 【详解】A、紫色硫细菌生活在富含硫化氢的缺氧水域，且其光合作用过程不产生氧气，推测其可能为厌氧微生物，A正确；B、紫色硫细菌为光能自养型生物，光合作用的能源来自光能，H₂S是光合作用的供氢体（还原剂），不属于能源物质，B错误；C、类比绿色植物光合作用中O₂来自水的光解（光反应阶段），紫色硫细菌的S来自H₂S的氧化，属于光反应的产物，暗反应的产物主要是糖类等有机物，C错误；D、硝化细菌为化能自养型生物，利用NH₃氧化释放的化学能，将CO₂和H₂O合成为有机物，并非将NH₃和O₂合成有机物，D错误。 6．海洋中有多种藻类，红藻和蓝细菌的光合色素主要是藻胆素（主要吸收绿光和橙黄光）和叶绿素a。藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白，这些藻胆蛋白最终附着在膜结构上，使不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素a反应中心来参与光反应过程，其结构和传递过程如图。下列描述正确的是（　　） A．红藻光合色素的吸收光谱和绿藻相比存在差别 B．可用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，并用层析液进行分离 C．藻胆素吸收的光能全部用于光反应中ATP的合成 D．蓝细菌和红藻的藻胆蛋白附着在叶绿体的类囊体薄膜上 【答案】6.A 【详解】A、红藻的光合色素主要是藻胆素和叶绿素a，而绿藻的光合色素主要是叶绿素和类胡萝卜素，它们的吸收光谱有差别，A正确；B、题意显示，藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白，而无水乙醇是一种有机溶剂，因此不能用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，B错误；C、不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素a反应中心来参与光反应过程，转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，C错误；D、蓝细菌为原核生物，无叶绿体结构，其藻胆蛋白附着在光合片层上；红藻的藻胆蛋白附着在叶绿体类囊体薄膜上，D错误。 7．在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。某绿藻在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积 B．将该绿藻放入含H218O的培养液中，适宜条件培养，产生带18O标记的气体只有O2 C．用含3H2O的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H] D．途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤 【答案】7.B 【详解】A、叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积，同时也增加了光合色素的附着面积，A正确；B、将该绿藻放入含H218O的培养液中，适宜条件培养，产生带18O标记的气体有O2，此外，随着水分子参与有氧呼吸的第二阶段，也会产生带有18O标记的CO2，B错误；C、用含3H2O的溶液培养该绿藻，其会参与有氧呼吸的第二阶段，产生还原氢，同时水还可参与光合作用过程使3H进入到有机物中，通过有氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸中，因而在线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H]，C正确；D、途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤，这是植物的自我保护机制，D正确。 8．水生生活的某绿藻进化出了特殊的光合效率提升机制，其关键过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．绿藻在富集HCO3-过程中需要消耗能量 B．物质X为氧气，可在线粒体基质中参与有氧呼吸第三阶段 C．适当增大光照强度可提高类囊体为暗反应提供CO2的速率 D．光反应产生的既参与NADPH的合成，又为HCO3-跨膜转运提供动力 【答案】8.B 【详解】A、由图可知，HCO3− 从细胞外转运到叶绿体基质的过程需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，消耗能量，A正确；B、水光解产生物质X，因此X是氧气；但氧气参与有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，不是线粒体基质，B错误；C、适当增大光照强度，光反应增强，产生更多的H+，可为HCO3− 跨膜转运提供更多动力，使更多HCO3− 分解生成CO2，提高类囊体为暗反应提供CO2的速率，C正确；D、光反应产生的H+ 一方面可与NADP+结合合成NADPH，另一方面从图中可知，类囊体中光反应产生的H+形成的跨膜浓度梯度，可为HCO3− 跨类囊体膜转运提供动力，D正确。 9．在无氧环境中生活着一类绿菌门细菌，它们可利用微囊膜上的菌绿素吸收光能，将硫化物作为电子供体进行代谢，进而合成有机物。下列叙述正确的是（　　） A．绿菌门细菌的能量代谢发生在核糖体中 B．硫化物分解产生的电子最终与氧结合形成水 C．绿菌门细菌为自养型，与绿藻中叶绿体的能量转化过程类似 D．硫化物在绿菌门细菌中的作用相当于NADP+在绿藻中的作用 【答案】9.C 【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所，不参与能量代谢，绿菌门细菌的能量代谢发生在细胞质基质和细胞膜上，A错误；B、题目中明确说明绿菌门细菌生活在无氧环境中，所以硫化物分解产生的电子不会与氧结合生成水，B错误；C、绿菌门细菌可利用菌绿素吸收光能，将硫化物作为电子供体进行代谢合成有机物，即能够利用光能将无机物转化为有机物，绿藻中的叶绿体通过光合作用，利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气，也是将光能转化为化学能，C正确；D、在绿藻的光合作用中，NADP+作为电子受体，接受电子和质子形成NADPH，用于暗反应中三碳化合物的还原，而硫化物在绿菌门细菌中是电子供体，为代谢提供电子，与NADP+在绿藻中的作用不同，D错误。 10．绿硫细菌是一类严格厌氧的光合自养细菌，绿小体是其捕获光能的结构，由单层磷脂膜和底部基板构成。单层磷脂膜上镶嵌着蛋白质，底部基板由蛋白质和叶绿素组成。下列说法正确的是（　　） A．绿小体能捕获并传递光能 B．单层磷脂膜属于生物膜系统 C．单层磷脂膜上的蛋白质需经过内质网的加工 D．绿硫细菌中进行的光反应可以产生氧气 【答案】10.A 【详解】A、绿小体是绿硫细菌捕获光能的结构，其底部基板含有叶绿素，可捕获并传递光能用于光合作用，A正确；B、生物膜系统是真核细胞特有的结构，由细胞膜、细胞器膜和核膜共同组成，绿硫细菌为原核生物，不存在生物膜系统，B错误；C、绿硫细菌是原核生物，细胞中没有内质网这种具膜细胞器，其蛋白质合成过程无需内质网加工，C错误；D、绿硫细菌为严格厌氧生物，其光合作用的电子供体不是水，光反应过程不会产生氧气，D错误。 11．叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核 B．由上述内容可以推测叶绿体外膜与细菌细胞膜的结构和功能均相似 C．叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA，叶绿体中能发生DNA复制和转录，但不能进行翻译 D．前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分，由此可以判断叶绿体是半自主细胞器 【答案】11.D 【详解】A、蓝细菌是原核生物，有细胞结构；植物病毒无细胞结构。二者结构上的最大区别是有无细胞结构，而非有无以核膜为界限的细胞核，A错误；B、题干提到叶绿体可能起源于被真核细胞内吞的蓝细菌，推测叶绿体外膜可能与真核细胞的细胞膜结构和功能相似（因内吞过程中真核细胞膜可能成为叶绿体外膜），而非与蓝细菌细胞膜相似，B错误；C、叶绿体和蓝细菌的遗传物质都是 DNA，叶绿体中能发生 DNA 复制、转录，同时叶绿体自身含有核糖体，也能进行翻译（合成部分蛋白质），C错误；D、前体蛋白由核基因编码，是叶绿体内关键酶的组成成分；同时叶绿体自身含有DNA和核糖体，能合成部分蛋白质。这说明叶绿体的生命活动既依赖核基因，又能自主进行部分代谢，因此是半自主细胞器，D正确。 12．在弱光及黑暗条件下，衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸(HA)。弱酸以未解离的弱酸分子和解离后的离子两种形式存在，其在磷脂双分子层上的转运情况如图1所示。由于类囊体腔内的pH缓冲能力较低，腔内氢离子会不断积累。类囊体膜上光反应的过程如图2所示，下列叙述错误的是（　　） A．HA能穿过类囊体膜与磷脂双分子层的流动性有关 B．类囊体腔内pH过低可能会抑制水的光解 C．在黑暗条件下，衣藻的类囊体膜上无法合成ATP D．光照强度下降时，短时间内叶绿体基质中C5含量将下降 【答案】12.C 【详解】A、HA能穿过类囊体膜，而膜的结构特性是具有一定的流动性，磷脂双分子层是膜的基本骨架，其流动性使得HA能够穿过类囊体膜，A正确；B、类囊体腔内pH过低，意味着氢离子积累过多，而水的光解会产生氢离子等，过多的氢离子可能会对水的光解过程产生抑制，B正确；C、在自然黑暗条件下，衣藻的类囊体膜上无法合成ATP，但是由于类囊体腔内的pH缓冲能力较低，腔内氢离子会不断积累，使膜内H+浓度高于膜外，黑暗下可由少量合成ATP，C错误；D、光照强度下降时，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原减慢，而CO2的固定短时间内正常进行，所以短时间内叶绿体基质中C5含量将下降，D正确。 13．蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。已知Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C3结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析不正确的是（　　） 注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。 A．O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率 B．CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式分别为自由扩散和主动运输 C．推测羧化体限制气体扩散可能为限制O2和CO2从羧化体出去 D．光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有光合色素，推测其功能类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜 【答案】13.C 【详解】A、Rubisco也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，所以O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率，A正确；B、图中显示CO2通过细胞膜是通过自由扩散进行的，而通过光合片层膜的方式为主动运输，因为该过程需要消耗能量，B正确；C、蓝细菌羧化体的蛋白质外壳通过限制内部CO2出去和限制外部O2的进入从而实现内部高CO2浓度，一方面能有效降低光呼吸，另一方面还能有效提高光合效率，C错误；D、高等植物叶绿体的类囊体是光反应的场所，类囊体薄膜上有光合色素，蓝细菌的光合片层膜上有光合色素，所以推测其功能类似于高等植物叶绿体的类囊体膜，D正确。 14．蓝细菌具有一种特殊的CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B．过程①需要ATP参与，过程②发生在细胞质基质中 C．图中CO2穿过蓝细菌的细胞膜和光合片层膜的方式相同 D．CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩 【答案】14.D 【详解】A、生物膜系统包括细胞核膜、细胞器膜和细胞膜，蓝细菌是原核生物，只有细胞膜，没有生物膜系统，A错误；B、过程①为二氧化碳的固定，不需要ATP的参与，B错误； C、二氧化碳穿过细胞膜的方式是自由扩散，穿过光合片层膜需要消耗能量，需要转运蛋白的参与，为主动运输，方式不同，C错误；D、结合图示可知，由于羧酶体具有蛋白质外壳，二氧化碳无法进出，因此CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩，D正确。 15.聚球藻是海洋中的一种蓝细菌。图1是聚球藻胞内光合片层（同心环样的膜片层结构）上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题： （1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的______（填结构名称），图1中的物质X和物质Y分别是______和______。 （2）在光合片层上，PSII复合体将吸收的光能最终转化为______。 （3）已知聚球藻PSⅡ和PSI复合体中只有叶绿素a，高等植物中具有而聚球藻没有的光合色素有______。 （4）光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶Rubisco在CO2浓度较低的环境下，会与O2结合进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2。聚球藻细胞内有特殊的羧酶体，结构如图2所示，羧酶体对______气体的通透性较低，有利于聚球藻生长。 【答案】15.（1）类囊体薄膜/基粒　水　氧气 （2）NADPH和ATP中（活跃的）化学能 （3）叶绿素b和类胡萝卜素 （4）CO2、O2等 【详解】（1）聚球藻是一种蓝细菌，其光合片层在光合作用中起着类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜，都是进行光反应的主要场所。由图分析可知，PSⅡ中的藻胆蛋白体吸收光能后，将水光解为氧气和H+，物质X和物质Y分别是水和氧气。 （2）据题图分析可知，PSI中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故电能最终转换为ATP和NADPH中的活跃化学能。 （3）已知聚球藻的PSⅡ和PSI复合体中只有叶绿素a，而高等植物中除了叶绿素a外，还有叶绿素b以及类胡萝卜素等光合色素。因此，高等植物中具有的而聚球藻没有的光合色素有叶绿素b和类胡萝卜素。 （4）光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶Rubisco在CO2浓度较低的环境下会与O2结合，进行光呼吸，消耗有机物并产生CO2。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构，该结构对CO2、O2等气体的通透性较低，这意味着羧酶体内部可以维持较高的CO2浓度和较低的O2浓度，从而有利于Rubisco催化CO2的固定而避免光呼吸的发生。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分09 单细胞生物的光合作用 热点抢分+押题预测 01热点狙击 1.（2026·和平区·一模）鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻，可作为海参的优质饵料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄，称之狭叶；而枝条下部的叶片较宽，称之阔叶，新生出的两叶颜色呈浅黄色，而进入繁殖期时阔叶呈深褐色。鼠尾藻光合作用的最适温度为18 ℃，研究人员在温度为18℃等适宜条件下测定叶片的各项数据，结果如下表。 叶片 新生阔叶 繁殖期阔叶 狭叶 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 16.6 15.1 25.6 光饱和点（μmol·m-2·s-1） 164.1 266.0 344.0 叶绿素a（mg·g-1） 0.37 0.73 0.54 最大净光合速率（nmolO2·g-1·min-1） 1017.3 1913.5 1058.2 注：光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。 回答下列问题： （1）据表分析，鼠尾藻从生长期进入繁殖期时，阔叶的光合作用强度增大，其内在原因之一是叶片的_______。 （2）依据表中______的变化，可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶更适应_______（弱光/强光）条件，这与狭叶着生在枝条中上部，海水退潮时，会暴露于空气中的特点相适应。 （3）新生阔叶颜色呈浅黄色，欲确定其所含色素的种类。可用_______提取叶片的色素，然后用层析液分离，并观察滤纸条上色素带的_______。 （4）在一定光照强度等条件下，测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如图。 ①从实验结果看，实验测定净光合速率时所设定的光照强度_______（大于/等于/小于）18℃时的光饱和点。 ②将新生阔叶由温度18℃移至26℃下，其光补偿点将_______（增大/不变/减小），这影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此，在南方高温环境下，需考虑控制适宜的温度及光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。 2.（2026·河北区·一模）小球藻产氢是一种清洁能源的生产途径，但光合作用生成的氧气会迅速抑制氢化酶活性，导致产氢仅持续数分钟。科研人员研发了一种仿生涂层技术，在小球藻细胞表面先后构建了PPy涂层（内含Fe3+和抗坏血酸，Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应）和矿化外层，实现可持续产氢。下图为相关过程示意图。 回答下列问题： （1）PSⅡ是光合色素蛋白复合体，分布于__________上，光合作用中PSⅡ将水分解为H+和氧，H+在膜对侧与__________结合，形成的产物参与暗反应。 （2）自然状态下小球藻白天与黑夜产氢效率都较低，可能的原因分别是__________。 （3）PPy涂层是保证小球藻连续产氢的关键部分，从所含物质的角度分析，原理是__________。 （4）涂层中需要定期补充光敏剂（曙红Y）和电子供体T，以保证电子的连续供应。涂层小球藻细胞中，产氢所需的电子有两条供给路径： 路径一为__________________________________________； 路径二为曙红Y吸收光能后使电子供体T产生电子，经PPy涂层传输至氢化酶。 为验证路径二的存在，可设置的实验组是：__________（填序号），若检测到仍能继续产氢，则证明路径二存在。 ①停止补充涂层中的电子供体T ②在涂层中添加耗氧剂抗坏血酸 ③在涂层小球藻细胞中添加PSⅡ电子传递抑制剂 （5）目前该系统运行成本和操作复杂度较高。从改造藻类自身代谢途径的角度，提出一种提高产氢效率的思路：________。 3.（2026·八校联考·期末）催化CO2和C5结合的酶（Rubisco）是一种双功能酶，在O2浓度高时也能催化O2和C5结合，引发光呼吸，导致光合效率降低。研究发现，蓝细菌具有羧酶体，可降低其光呼吸。请回答下列问题： （1）如图1为蓝细菌的结构模式图及部分代谢过程示意图。 蓝细菌的遗传物质存在的主要场所有________（填图1中序号），其光合片层相当于叶绿体中________的功能，其上有与光合作用有关的色素，可以吸收、传递和转化光能。 （2）蓝细菌暗反应的场所有________________。图中C物质的作用有________。 （3）结合图示分析，蓝细菌光呼吸较低的原因有________（多选）。 a.蓝细菌有碳泵等多个无机碳运输途径，能使细胞中的CO2浓度保持在较高水平 b.羧酶体的外壳会阻止O2进入、CO2逃逸，保持羧酶体内高CO2浓度环境 c.蓝细菌无线粒体，无法通过有氧呼吸消耗O2、产生CO2，胞内O2/CO2较高 （4）菠菜是一种C3植物，其光呼吸显著高于蓝细菌。科研人员制作了特殊的实验装置，开展探究光照强度和CO2浓度双因素对菠菜叶片光合作用强度影响的实验。 Ⅰ.实验材料：新鲜的菠菜叶片、打孔器、12支注射器、5W白色LED灯、不同浓度的NaHCO3溶液等。 Ⅱ.实验装置：如图2所示。 实验注意事项和数据分析： ①打孔器打出的圆形小叶片装入注射器中，注射器吸入清水排出空气，并用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2～3次，目的是________。将处理过的圆形小叶片放入________处盛有清水的烧杯中待用。 ②进行实验，记录实验结果。以NaHCO3溶液浓度为X轴、注射器离圆心的距离为Y轴，各注射器内圆形小叶片上浮所用平均时间为Z轴，绘制三维柱形图（图3）。A1、B1和C13支注射器实验的自变量是______________________，该实验结果除了能说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关外，还能说明光照强度越低，____________________________________。 1.【热点解读】考查藻类在不同时期及其不同部位的光合作用相关指标 （1）这类题目通常会以陌生藻类为情境进行考查，题目给出的信息较多，且通常为图表结合的形式。 （2）答题时，结合所学知识回答题目中考查较为基础的设问；对于其他设问，则需要综合分析并对比多种数据得出相应的结论。 2.【热点解读】考查藻类的光合作用机制在人类发展科技方面的应用 （1）这类题目以课本中提到过的藻类（如小球藻）为基本情境，将已学过的知识进行细化，并与前沿科技相结合。 （2）答题时，需要注意题目给出的机制，以及题目中要求实现的目标，对于“改进措施”，也需要结合题目所给信息回答。 3.【热点解读】考查蓝细菌等原核生物的光合作用机制及相关实验分析 （1）蓝细菌是在《必修1 分子与细胞》中学过的原核生物，也是近五年高考真题中，考查光合作用时常出现的考查对象。 （2）作答时，需要注意蓝细菌是原核生物，其结构与藻类、植物等真核生物不同，虽然能进行光合作用，但不具有叶绿体。 （3）分析相关实验时，应观察实验中存在的自变量和因变量，若实验存在多个变量共同作用，则应在分析相关坐标图和数据表时综合考虑。 02 抢分攻略 1.掌握近五年真题考试特点 （1）近五年真题考点 年份 题号 考查内容 2024 15 蓝细菌通过关键酶适应光线变化 2023 9 绿藻提高光合效率的机制 2022 16 蓝细菌光合作用中对CO2的转化机制 2021 15 蓝细菌细胞中的CO2浓缩机制 （2）题目特点 ①主要围绕光合作用原理进行考查。 ②以蓝细菌等单细胞生物为情境。 2.基于命题特点的备考方向 （1）掌握光合作用过程中涉及的物质，例如光合色素、相关酶、参与CO2的固定的物质等。 （2）重视题目中给出的信息，基于题目所给信息进行分析，不盲目套用用所学知识。 （3）答题时，需要明确真核生物与原核生物之间的区别。 1．高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白（NTT），但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT，分别用上述两种NTT改造蓝细菌，获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别被缺乏线粒体的酵母细胞胞吞得到两种共生体，这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列叙述正确的是（　　） A．NTT可同时转运ADP和ATP，不具有专一性 B．在光照条件下，含乙的共生体缺乏有机碳源时不能存活 C．高等植物叶绿体基质中ATP只来自于类囊体薄膜 D．缺乏线粒体的酵母菌不能合成ATP，无法存活 2．科研人员构建了能利用甲醇和甲酸进行光合作用的自养大肠杆菌，通过能量适配器调节光反应与暗反应，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，如下图。下列表述中正确的是（　　） A．该大肠杆菌膜上的NPM+能够吸收、转化光能，与类胡萝卜素作用一样 B．与该大肠杆菌相比，高等植物叶肉细胞光反应特有的产物是NADPH C．图中甲物质为C5，若环境中CO2浓度上升，短时间内NADH和ATP会增多 D．若甲醇含量上升，适配器将先下调再上调NADH和ATP的含量 3．颗石藻是海洋中的浮游藻类，科学家发现其光系统对光能的转化效率超过95%，主要捕获光能的色素为岩藻黄素和叶绿素c．据此分析，下列说法正确的是（　　） A．颗石藻和普通藻类光合色素的吸收光谱可能不同 B．分离颗石藻的光合色素时，将画有色素细线的滤纸条插入无水乙醇中 C．颗石藻中光能的转化和糖类的合成都在叶绿体的类囊体薄膜上进行 D．科学家可根据传感器监测光照下O2浓度变化，测出光合作用强度 4．淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，形成水华，影响水质和水生动物的生活。常见的藻类还有伞藻、小球藻、水绵和黑藻等。下列有关叙述错误的是（） A．蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物 B．蓝细菌、伞藻和黑藻都有生物膜系统 C．黑藻叶片具有中央大液泡，叶绿体大而清晰，可用于观察细胞质流动或者质壁分离现象 D．水绵具有带状叶绿体，黑暗条件下用极细光束照射和好氧菌能判断水绵氧气产生的部位 5．紫色硫细菌生活在富含硫化氢的水域，能利用光能将CO2合成有机物，其光合作用总反应式可表示为下图，下列有关叙述正确的是（　　） A．紫色硫细菌可能是一种厌氧微生物 B．紫色硫细菌光合作用的能源来自H2S C．S是紫色硫细菌暗反应的产物之一 D．硝化细菌也可以将NH3和O2合成为有机物 6．海洋中有多种藻类，红藻和蓝细菌的光合色素主要是藻胆素（主要吸收绿光和橙黄光）和叶绿素a。藻胆素与蛋白质紧密结合形成难溶于有机溶剂但可溶于稀盐溶液的各种藻胆蛋白，这些藻胆蛋白最终附着在膜结构上，使不同藻胆素吸收的光能最终都传递给叶绿素a反应中心来参与光反应过程，其结构和传递过程如图。下列描述正确的是（　　） A．红藻光合色素的吸收光谱和绿藻相比存在差别 B．可用无水乙醇来提取红藻中不同的藻胆蛋白，并用层析液进行分离 C．藻胆素吸收的光能全部用于光反应中ATP的合成 D．蓝细菌和红藻的藻胆蛋白附着在叶绿体的类囊体薄膜上 7．在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。某绿藻在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积 B．将该绿藻放入含H218O的培养液中，适宜条件培养，产生带18O标记的气体只有O2 C．用含3H2O的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H] D．途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤 8．水生生活的某绿藻进化出了特殊的光合效率提升机制，其关键过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．绿藻在富集HCO3-过程中需要消耗能量 B．物质X为氧气，可在线粒体基质中参与有氧呼吸第三阶段 C．适当增大光照强度可提高类囊体为暗反应提供CO2的速率 D．光反应产生的既参与NADPH的合成，又为HCO3-跨膜转运提供动力 9．在无氧环境中生活着一类绿菌门细菌，它们可利用微囊膜上的菌绿素吸收光能，将硫化物作为电子供体进行代谢，进而合成有机物。下列叙述正确的是（　　） A．绿菌门细菌的能量代谢发生在核糖体中 B．硫化物分解产生的电子最终与氧结合形成水 C．绿菌门细菌为自养型，与绿藻中叶绿体的能量转化过程类似 D．硫化物在绿菌门细菌中的作用相当于NADP+在绿藻中的作用 10．绿硫细菌是一类严格厌氧的光合自养细菌，绿小体是其捕获光能的结构，由单层磷脂膜和底部基板构成。单层磷脂膜上镶嵌着蛋白质，底部基板由蛋白质和叶绿素组成。下列说法正确的是（　　） A．绿小体能捕获并传递光能 B．单层磷脂膜属于生物膜系统 C．单层磷脂膜上的蛋白质需经过内质网的加工 D．绿硫细菌中进行的光反应可以产生氧气 11．叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核 B．由上述内容可以推测叶绿体外膜与细菌细胞膜的结构和功能均相似 C．叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA，叶绿体中能发生DNA复制和转录，但不能进行翻译 D．前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分，由此可以判断叶绿体是半自主细胞器 12．在弱光及黑暗条件下，衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸(HA)。弱酸以未解离的弱酸分子和解离后的离子两种形式存在，其在磷脂双分子层上的转运情况如图1所示。由于类囊体腔内的pH缓冲能力较低，腔内氢离子会不断积累。类囊体膜上光反应的过程如图2所示，下列叙述错误的是（　　） A．HA能穿过类囊体膜与磷脂双分子层的流动性有关 B．类囊体腔内pH过低可能会抑制水的光解 C．在黑暗条件下，衣藻的类囊体膜上无法合成ATP D．光照强度下降时，短时间内叶绿体基质中C5含量将下降 13．蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。已知Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C3结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析不正确的是（　　） 注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。 A．O2可能会与CO2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率 B．CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式分别为自由扩散和主动运输 C．推测羧化体限制气体扩散可能为限制O2和CO2从羧化体出去 D．光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上有光合色素，推测其功能类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜 14．蓝细菌具有一种特殊的CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B．过程①需要ATP参与，过程②发生在细胞质基质中 C．图中CO2穿过蓝细菌的细胞膜和光合片层膜的方式相同 D．CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩 15.聚球藻是海洋中的一种蓝细菌。图1是聚球藻胞内光合片层（同心环样的膜片层结构）上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题： （1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的______（填结构名称），图1中的物质X和物质Y分别是______和______。 （2）在光合片层上，PSII复合体将吸收的光能最终转化为______。 （3）已知聚球藻PSⅡ和PSI复合体中只有叶绿素a，高等植物中具有而聚球藻没有的光合色素有______。 （4）光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶Rubisco在CO2浓度较低的环境下，会与O2结合进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2。聚球藻细胞内有特殊的羧酶体，结构如图2所示，羧酶体对______气体的通透性较低，有利于聚球藻生长。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分09 单细胞生物的光合作用 答案版 1.（1）叶绿素a增多 （2）光饱和点（或光补偿点）　强光 （3）无水乙醇　数目（或颜色、分布） （4）小于　增大 2.（1）类囊体薄膜　NADP+ （2）白天光合作用产生的氧气迅速抑制氢化酶活性；黑夜没有光照，无法进行光反应为产氢提供必要条件 （3）PPy涂层中的Fe3+催化抗坏血酸与氧气反应，消耗氧气，避免氧气抑制氢化酶活性 （4）水在PSⅡ作用下分解产生电子，经电子传递链传递至氢化酶　③ （5）通过基因工程增强氢化酶的耐氧性或敲除与氧气生成相关的基因或提高光反应电子传递效率 3.（1）①类囊体（薄膜） （2）细胞质基质和羧酶体　（为C3还原）提供能量和还原剂 （3）ab （4）使圆形小叶片内的气体溢出黑暗（或无光照）光照强度CO2浓度对光合作用速率的影响越显著 1.B 2.D 3.A 4.B 5.A 6.A 7.B 8.B 9.C 10.A 11.D 12.C 13.C 14.D 15.（1）类囊体薄膜/基粒　水　氧气 （2）NADPH和ATP中（活跃的）化学能 （3）叶绿素b和类胡萝卜素 （4）CO2、O2等 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $