5 第4节 第2课时 光合作用的原理-【无敌原创】2025-2026学年高中生物必修第一册同步课时卷

第4节光合 第2课时 光合作用的原理 基础过关) 1.光合作用的过程可分为光反应和暗反应 两个阶段，下列说法错误的是 () A.光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行 B.暗反应在叶绿体基质中进行 C.光反应需要在光照条件下进行 D.暗反应需要在黑暗条件下进行 2.在光合作用过程中，不需要酶参与的过程 是 () A.CO2的固定 B.光合色素吸收光能 C.C3的还原 D.ATP合成与水解 3.下图为叶绿体中部分结构及其所发生的 相关变化。下列叙述错误的是 () 光能 NADPH >02 ② ATP A.图中的①是植物吸收的水分子 B.光合色素都分布在结构②上 C.光能转变为NADPH和ATP中的化学能 D.产生的NADPH、O2和ATP均用于暗 反应 4.在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是 () A.ATP和ADP同时由类囊体向叶绿体 基质运动 B.ATP和ADP同时由叶绿体基质向类 第5章细胞的能量供应和利用 81 作用与能量转化 囊体运动 C.ATP由类囊体向叶绿体基质运动， ADP的运动方向则相反 D.ADP由类囊体向叶绿体基质运动， ATP的运动方向则相反 5.某科学家曾做过一个实验，将小鼠放在不 同的密封、恒温的钟罩内，实验处理方案 如下表，小鼠最先死亡的一组是 ( 组别 实验材料 实验条件 小鼠十绿色植物 光照 B 小鼠 光照 C 小鼠十绿色植物 黑暗 D 小鼠 黑暗 6.下列相关叙述错误的是 ( ) A.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段 B.光反应产生的ATP和NADPH不参与 暗反应 C.CO2在叶绿体基质中经一系列反应生 成糖类 D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O 合成糖 7.光下正常生长的盆栽绿色植物，迅速将其 移至暗室，不会发生的现象是 () A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 8.将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后 发现有氧气放出。下列相关说法正确的 是 () A.离体叶绿体在自然光下能将水分解产 生氧气 82无敌原创同步必刷点生物学·必修1 B.若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气 产生 C.若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧 气产生 D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP 提供能量 9.下图为光合作用过程示意图，请分析回答 下列问题： ① ② 2C3 ADP+Pi ③ 酶 NADP (1)图中①②③④分别表示 (2)光反应需要的酶和色素分布在 上，光合色素 吸收光能，产生①②③，其中③为暗反 应提供 和 (3)暗反应阶段中，④首先与C结合生成 C3,此过程称为 ,形成的 C3再被还原为(CH2O)。光合作用的 有机产物除了淀粉，还有 ,其 可以进人筛管，通过韧皮部运输到植 株各处。 (4)暗反应C3的还原过程中，需要光反应 提供的物质有 (填序号)，光 反应和暗反应同时进行，相互影响，当 增加光照强度时，光反应强度 ,短时间内暗反应中C3的含 量将 能力提升 1.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时 间后，与对照组相比，其叶片光合作用强 度下降，原因是 ()》 A.光反应强度升高，暗反应强度降低 B.光反应强度降低，暗反应强度降低 C.光反应强度不变，暗反应强度降低 D.光反应强度降低，暗反应强度不变 2.下图表示叶绿体中叶绿素和类胡萝卜素 的吸收光谱，关于色素的说法错误的是 ( 100 利用光能的百分比 类胡萝卜素 50 叶绿素b 叶绿素a 0400450500550600650700波长/mm A.光反应的场所为类囊体薄膜，是因为其 上分布有吸收光能的色素 B.用约550nm波长的绿光照射植物，目 的是增加夜间空气中的氧气浓度 C.土壤中缺乏镁元素时，420~470nm的 蓝紫光的利用率显著减小 D.由550nm波长的光转为670nm波长 的光后，叶绿体中C3的量减少 3.高等植物细胞中，一定发生在生物膜上的 是 ) A.光合作用中的光反应 B.光合作用中CO2的固定 C.葡萄糖分解产生丙酮酸 D.以氨基酸为原料合成蛋白质 4.关于光合作用的原理，下列说法正确的是 () A.光反应只能在光照条件下进行，暗反应 只能在黑暗条件下进行 B.光合作用光反应阶段所释放的氧气中 的氧元素来自水和CO2 C.用含有14C的CO2可以追踪光合作用 中碳原子的转移途径 D.影响光反应的外界环境因素不会对暗 反应的速率造成影响 5.绿色植物的光合作用过程，可用如下化学 反应式来表示C02十H,0叶绿体 光照 (CH2O)+O2,下列有关叙述错误的是 () A.在此过程中，CO2中的C形成有机物， H2O中的O形成氧气释放 B.光能在类囊体薄膜上被吸收，并直接转 化为化学能储存在有机物中 C.产物(CH2O)不仅供植物自身利用，还 养活了所有异养生物 D.光合作用以水和CO2为原料、光能为 动力，驱动生命世界的运转 6.在适宜条件下，用白光照射离体的新鲜叶 绿体一段时间后，突然改用光照强度与白 光相同的红光或绿光照射。下列是光源 与瞬间发生变化的物质，组合正确的是 A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C3上升 B.绿光，NADPH下降 D.绿光，C5上升 7.下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述，正 确的是 () A.叶绿体和线粒体内参与ATP合成的酶 都主要分布在其内膜上 B.叶肉细胞中产生ATP的细胞器，既可 以是叶绿体也可以是线粒体 C.细胞呼吸氧化分解有机物产生的ATP 再用于暗反应合成有机物 D.在剧烈运动时，人体主要从无氧呼吸产 生乳酸的过程中获取能量 第5章细胞的能量供应和利用83 8.在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2十 C(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化 酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该 酶，用其催化C与14CO2的反应，并检测 产物4C3的放射性强度。下列分析错误 的是 ( A.菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上 述反应的场所是叶绿体基质 B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无 光条件下进行 C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用 了同位素标记法 D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP 羧化酶活性越高 9.绿色植物的光合作用包括光反应和暗反 应。回答下列问题： (1)植物光合作用光反应的产物有ATP 和NADPH等，其中NADPH在暗反 应中的作用是 (2)H2O和CO2是植物进行光合作用的 原料。设计实验验证光合作用释放的 O2来源于H20而不是CO2,简要写 出实验思路和预期结果。的释放速率随光波长的变化来表示，也可用CO2的吸收速 率随光波长的变化来表示，C正确；叶片在640~660nm波 长光下只有叶绿素能吸收光能，进行光合作用，释放O2,D 正确。 9.A【解析】红球藻属于绿藻类自养生物，说明它属于真核 生物，含有叶绿体，能进行光合作用，而叶绿体中的色素能 够吸收红光和蓝紫光，也能吸收绿光，只是吸收量很少，A 错误；红球藻的结构类似水绵，含有叶绿体，虾青素属于类 胡萝卜素，位于叶绿体的类囊体薄膜上，B正确；虾青素具有 脂溶性，不溶于水，因此可以用有机溶剂无水乙醇来提取，C 正确；红球藻生活在淡水中，如果将红球藻置于海水中，可 能由于细胞外溶液浓度过高，使红球藻失水，从而发生质壁 分离，D正确。 10.D【解析】植物细胞中的色素主要存在于叶绿体和液泡 中。叶绿体中的色素与植物的光合作用有关，液泡的色素 与植物花、果实的颜色有关。叶绿素的形成需要光照条件。 黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光 照条件下，一段时间后，生长的豆芽呈绿色的原因：在光照 条件下，能诱导叶绿体的形成，叶绿体中的叶绿素含量较 高，从而使豆芽变绿。 第4节光合作用与能量转化 第2课时光合作用的原理 【基础过关】 1.D【解析】暗反应本身对光照没有要求，有光无光均可进 行，但是需要光反应为其提供NADPH和ATP,D项错误。 2.B【解析】色素分子吸收光能的过程中不需要酶的催化。 3.D【解析】光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应， O2释放出去或被线粒体利用，D错误。 4.C【解析】在叶绿体中，ATP通过光反应，在类囊体的薄 膜上产生；提供给暗反应，在叶绿体基质中被消耗产生 ADP,而ADP的转运方向则与ATP相反。 5.C【解析】在光照条件下，绿色植物进行光合作用产生了 氧气，即使密封的钟罩内氧气消耗完全，小鼠的有氧呼吸也 可以继续进行：小鼠不管是在光照条件下还是在黑暗条件 下，都只进行呼吸作用，故消耗密封钟罩中的氧气含量相 同；小鼠和绿色植物在黑暗条件下均只进行有氧呼吸消耗 密封钟罩中的氧气，该组的氧气最先被消耗完，即小鼠最先 死亡，C正确，A、B、D错误。 6.B【解析】光反应分解水，产生O2,A正确；光反应产生 的ATP和NADPH参与暗反应，B错误；暗反应过程中， CO2在叶绿体基质中经CO2的固定和C3的还原等一系列 参考答案 131 反应生成糖类，C正确；硝化细菌属于自养型生物，可以利用 CO2和H2O合成糖类，D正确。 7.B【解析】题中操作即对绿色植物停止光照，光反应因无 光无法进行，水光解产生O2过程停止，A能发生；光反应停 止，ATP和NADPH的合成也停止，但暗反应Cs的还原短 时间仍在进行，消耗ATP和NADPH,ATP和NADPH含 量下降，同时产生ADP和NADP+,因此ATP/ADP NADPH/NADP+的比值均下降，C、D都能发生；短时间内 CO2的固定速率不受影响，但由于ATP和NADPH的含量 下降，C3的还原减慢，产生的C5减少，CO2的固定将减慢， B不可能发生。 8.A【解析】光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自 然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A正确：叶绿体中 的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，B、C错误；水在叶 绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量，还能产生 ATP,D错误。 9.(1)O2、ATP、NADPH、CO (2)叶绿体类囊体薄膜还原剂能量 (3)CO2的固定蔗糖 (4)②③增大减少 【解析】(1)根据光合作用过程可知，①为O2,②为ATP,③为 NADPH,④为CO2。 (2)光反应需要的酶和色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，光 合色素吸收光能，产生O2、ATP和NADPH,其中②NAD PH既可以作为还原剂，也可以作为能量载体为暗反应提供 反应所需条件。(3)暗反应阶段中，CO2首先与C结合生 成C3的过程称为CO2的固定，形成的C3再被还原为 (CH2O)。光合作用的有机产物除了淀粉，还有蔗糖，其可 以进入筛管，通过韧皮部运输到植株各处。(4)暗反应C 的还原过程中，需要光反应提供的物质有ATP和NADPH, 光反应和暗反应同时进行，相互影响，当增加光照强度时， 光反应强度增大，短时间内暗反应中C?还原速率增大，消 耗更多的C,同时CO2的固定不变，合成C速率不变，导 致Cg的含量将下降。 【能力提升】 1.B【解析】镁是叶绿素的组成成分，叶绿素是光合作用光 反应的条件。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,因此 缺镁导致叶绿素合成受阳导致光反应强度降低导致暗反应 强度降低。 2.B【解析】叶绿体中的色素几乎不吸收550nm波长的绿 光，因此用绿光照射不能增加空气中的氧气浓度。 132无敌原创同步必刷点生物学·必修1 3.A【解析】高等植物细胞中，光合作用中的光反应只能发 生在类囊体薄膜上，A正确；光合作用中CO2的固定发生在 叶绿体基质中，B错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞 质基质中，C错误；以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，发生 在无膜细胞器核糖体中，D错误。 4.C【解析】光反应必须在光下进行，而暗反应在有光和无 光条件下均可进行，A错误；光合作用光反应阶段所释放的 氧气中的氧元素全部来自水中的氧，而CO2中的氧元素最 终将转化成为有机物中的氧元素，B错误；用含有14C的 CO2可以追踪光合作用中碳原子的转移途径，C正确；影响 光反应的外界环境因素，直接影响ATP和NADPH的合 成，进而对暗反应造成影响，D错误。 5.B【解析】根据元素的转移过程，在光合作用过程中，CO2 中的C经C3形成有机物，H2O中的O经光解形成氧气释 放，A正确；光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能先是在 类囊体薄膜上直接转化为ATP和NADPH中活跃的化学 能，再进一步通过暗反应转化为有机物中稳定的化学能，B 错误；绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅供植物自 身利用，还养活了所有异养生物，C正确：根据总反应式和过 程，光合作用的原料是水和CO2,同时光能通过驱动光合作 用而驱动生命世界的运转，D正确。 6.C【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。 若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则可利用 的光增加，光反应增强，ATP含量增加，进而促进暗反应中 C3的还原，未被还原的C3减少，故A、B错误；叶绿体色素 对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同 的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的NADPH和 ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗 NADPH和ATP,故短时间内NADPH含量会下降，C正 确；同理，绿光下由于NADPH和ATP含量下降，导致C3被 还原为C的速率减慢，而暗反应中CO2的固定仍以原来的 速率消耗C5,故短时间内C的含量会下降，D错误 7.B【解析】叶绿体光合作用光反应产生ATP,相关的酶分 布在类囊体薄膜上，线粒体内参与ATP合成的酶分布在线 粒体内膜和线粒体基质中上，A错误；叶肉细胞中产生ATP 来源于光合作用和细胞呼吸，相关的细胞器，既可以是叶绿 体也可以是线粒体，B正确；细胞呼吸氧化分解有机物产生 的ATP用于除光合作用以外的吸能反应，而光反应所产生 的ATP用于暗反应合成有机物，C错误；剧烈运动时，人体 的主要呼吸方式还是有氧呼吸，只有少部分能量来源于无 氧呼吸，D错误。 8.B【解析】由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反 应过程中的CO,的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确； 暗反应指反应过程不依赖光照条件，有光、无光都可进行，B 错误；对4CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C的放 射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确；14C 的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性 的高低，D正确。 9.(1)作为还原剂和提供能量 (2)实验思路：将同位素标记的C8O2和H,18O分别饲喂植 物进行两组实验，①组植物提供H2O和C8O2,②组植物提 供H218O和CO2,一段时间后检测植物释放氧气是否 含18O。 预期结果：①组的氧气不含有80，②组的氧气含有80。 【解析】(1)植物光合作用光反应的产物有ATP和NADPH 等，其中NADPH在暗反应中的作用是为C3还原反应过程 作为还原剂和提供能量。 (2)要验证光合作用释放的O2来源于HO而不是CO2,可 以用8O标记CO2和H2O中的O,即将同位素标记的C8O2 和H218O分别饲喂植物进行两组实验，①组植物提供H2O 和C8O2,②组植物提供H28O和CO2,一段时间后检测植 物释放氧气的相对分子质量，因O2来源于H2O而不是来 源于CO2,因此最终实验预期结果是①组的氧气不含有18 0,②组的氧气含有80。 第4节光合作用与能量转化 第3课时光合作用的应用 【基础过关】 1.B【解析】温室种植蔬菜要尽量增大光合作用合成有机 物，同时降低呼吸作用减少有机物的消耗，实现净光合作用 积累有机物最多，因此要适当增大昼夜温差，补充人工光 照，保持湿度，适当施肥灌溉等。温室是密闭的，随着光合 作用的进行，CO2浓度不断降低，因此阻止空气流通不利于 蔬菜生长。 2.B【解析】植物在光下进行光合作用产生氧气，同时呼吸 作用消耗氧气，实验直接测得的环境中O2浓度的增加量， 是二者的差值，即净光合作用释放氧气量，而非实际真正光 合作用所产生的氧气量，A错误；提高温室种植蔬菜的产 量，即要增大光合作用的强度，同时尽量降低呼吸作用的强 度，可通过调节光照、温度、水分等因素实现，B正确；施农家 肥主要是利用微生物分解动植物残骸肥料中的有机物，产 生并为植物提供更多的CO2,以促进光合作用，C错误；新疆 地区的西瓜又大又甜，其主要原因是太阳辐射强，同时昼夜 温差大，净光合作用积累的糖类等有机物多，D错误。