第3单元 第3讲 捕获光能的色素和结构及光合作用原理(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（不定项）

该高中生物学高考复习课件聚焦“捕获光能的色素和结构及光合作用原理”核心考点，依据课标要求梳理色素提取分离实验、光合作用过程（光反应与暗反应）及环境影响等考查维度，通过高考真题分析明确光合作用过程分析占45%、实验操作占30%的高频考点，归纳实验分析、过程判断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题溯源+方法建模+素养培育”策略，如结合2025山东卷光反应电子传递题，用“过程法”分析环境改变时C3/C5含量变化，培养科学思维和探究实践素养。设易错点警示（如色素提取试剂区别）和答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第3讲　 捕获光能的色素和结构及光合作用原理 第三单元 细胞的能量供应和利用 高三总复习讲义 不定项 课标要求 1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在将二 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。 2.活动：绿叶中色素的提取和分离。 核心概念 叶绿素、类胡萝卜素、叶绿体、类囊体、基粒、光合作用、光反应、暗反应、NADPH、卡尔文循环 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 知能快检窗——查落实·固基础 课时作业 内容索引 根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅰ 返回 一、捕获光能的色素和结构  1.绿叶中色素的提取和分离 必备知识 梳理 层析液 二氧化硅 叶黄素 叶黄素a 2.叶绿体中色素的吸收光谱 红光和蓝紫光 蓝紫光 3.叶绿体的结构 双层膜 暗反应 色素 1.下列关于捕获光能的色素和结构的叙述正确的是 ①叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 ②叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 ③叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多 ④光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中 ⑤叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积 析概念·点易错·练表达 析概念 √ √ 色素提取实验中的三个易错点 (1)提取与分离光合色素的试剂不相同。提取光合色素用无水乙醇，分离光合色素用层析液。 (2)由于叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，绿光几乎不被吸收，因此色素提取液对着光源(透射光)呈现绿色，背着光源(反射光)呈现红色。 (3)光合色素含量越多，在滤纸条上呈现的色素带就越宽，而不是扩散越快；扩散快慢与色素溶解度有关，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 点易错 1.(必修1 P97“问题探讨”探究思考)有的植物工厂在种植蔬菜等植物时，完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，选择这些光源的原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 2.(必修1 P99旁栏思考)植物工厂里不用发绿光的光源的原因是___________ ___________________________________________________。 练表达 红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光合色素对红光、蓝紫光吸收最多；白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收其中的光 这种波长的光光合色素几乎不吸收，不能用于光合作用中合成有机物 二、光合作用的原理 1.探索光合作用原理的部分实验(连线) 2.光合作用的过程 叶绿体类囊体的薄膜 活跃的化学能 (CH2O) 稳定 的化学能 3.光反应和暗反应的联系 图示 分析 光反应为暗反应提供________________；暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi，没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，光反应也会受到抑制 NADPH、ATP 4.光合作用和化能合成作用的比较 氧化无机物放出的能量 2.下列关于光合作用的原理的叙述正确的是 ①光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 ②光反应为暗反应提供NADPH和ATP ③暗反应必须在无光的条件下进行 ④光合作用产生的O2来自CO2和H2O ⑤光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜 ⑥在光合作用中C从CO2开始先后经C3、C5最后形成糖类 √ √ 析概念 光合作用两点提醒 (1)光反应中的电子传递：水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。 (2)光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP＋；没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成，也会抑制光反应。 点易错 3.(必修1 P102“思考·讨论”分析)希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，请说明理由：__________________________________ ________________________________________________。 练表达 4.(必修1 P103“图5-14”拓展)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______________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 返回 水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与 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，但叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间；过了这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行 要义深剖析——提升关键能力 层级Ⅱ 返回 (2025·山东卷，节选)高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 真题研磨 主题(一)　光合作用原理及探索 例 据图分析，生成NADPH所需的电子源自于__________。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、___________，离心收集绿藻并重新放入含O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有_____________ ______________。 水的光解 丙酮酸、[H] 氧气(或O2)和 二氧化碳(CO2) 据图分析，水在光下分解为O2和H＋，同时产生的电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH，即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用，生成H12O6。在有氧呼吸的第一阶段，H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙 酮酸， 产生少量的[3H]，并释放少量的能量；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H]，释放少量的能量；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，[3H]与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，用含3H2O的溶液培养该绿藻， 一段时间后，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸、[H]。培养液中O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 光系统及电子传递链 (1)光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧、H＋和自由电子(e－)，电子(e－)经过电子传递链传递，最终介导NADPH的产生。 (2)类囊体膜两侧的质子浓度(电化学)梯度主要靠以下途径建立：①电子传递过程中释放能量，利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从类囊体的外侧泵入囊腔侧。②光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)。③在类囊体的外侧H＋和NADP＋形成NADPH。 归纳总结 (3)类囊体膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合酶顺浓度梯度流出，而ATP合酶利用质子顺浓度梯度流出的能量来合成ATP。 考向1　光合作用的探究历程 1.希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应式：H2O＋氧化态电子受体→还原态电子受体＋1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下面关于希尔反应和阿尔农发现的叙述，不正确的是 A.光合作用释放的O2来自水而不是CO2 B.可得出NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上 C.希尔反应与CO2合成有机物是两个过程 D.光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH 考向突破 √ 由题中的信息可知，光合作用过程中产生的氧气来自参加反应的水，A正确；从题干中对希尔反应和阿尔农发现的叙述，无法说明NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；希尔反应只有在光下才能进行，在暗处是不能进行的，在光下积累NADPH和ATP，撤去光照，供给CO2后，可以进行有机物的合成，NADPH和ATP在合成有机物过程中被消耗，C、D正确。 考向2　光合作用的过程 2.(2025·陕西西安长安一中校考)光合作用过程包括光反应和暗反应。如图表示光反应与暗反应的关系。据图判断，下列叙述错误的是 A.暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋ B.停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降 C.植物在暗处可大量合成(CH2O) D.ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质 √ 停止光照，光反应停止，产生的ATP和NADPH减少，B正确；植物在暗处不能进行光反应，不能为暗反应提供ATP和NADPH，C3还原不能进行，因此不能大量合成(CH2O)，C错误；ATP在光反应阶段产生用于暗反应过程中C3的还原，所以其移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质，D正确。 (经典高考题，节选)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。 真题研磨 主题(二)　环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 例 若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转化效率也会发生改变，原因是_________________________________________。 减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足 正常运转过程中气泵突然停转，系统中CO2突然减少，CO2的固定减弱，但短时间内C3的还原不变，则短时间内乙(C3)的含量将减少。若气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的原料ADP、Pi和NADP＋就会不足，进而影响模块2中的能量转化效率。 分析环境改变时光合作用各物质变化的方法 (1)“过程法”分析各物质变化 下图中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： 归纳总结 (2)“模型法”表示C3和C5等物质含量的变化 结论：C3和C5变化趋势始终相反，C5和NADPH、ATP变化趋势始终 相同。 1．(不定项)(2026·山东烟台模拟)芦荟是一种经济价值很高的植物，可净化空气。夜晚芦荟气孔开放，通过细胞质基质中的PEP羧化酶固定CO2形成草酰乙酸，再将其转变成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，可利用苹果酸分解产生的CO2进入叶绿体合成糖类。下列说法正确的是 A．芦荟液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化 B．芦荟固定CO2的场所有细胞质基质和叶绿体基质 C．白天芦荟叶片合成糖类所需的CO2均来自苹果酸分解 D．若对芦荟突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量将上升 考向突破 √ √ √ 芦荟在晚上吸收CO2生成苹果酸进入液泡中(pH降低)，白天苹果酸分解产生CO2用于暗反应(pH升高)，因此芦荟液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化，A正确；芦荟叶片夜晚气孔开放，在细胞质基质中，通过PEP羧化酶固定CO2形成草酰乙酸，白天气孔关闭，在叶绿体基质中，CO2被C5固定最终形成糖类，B正确；线粒体呼吸作用能产生CO2，芦荟叶片白天气孔关闭，液泡里的苹果酸转化并释放出CO2，故白天芦荟叶片合成糖类所需的CO2来自苹果酸分解和线粒体呼吸释放，C错误；若突然停止光照，ATP和NADPH不再生成，短时间内，C3的还原减少，C3的生成不变，叶肉细胞中C3的含量将上升，D正确。 2.(2026·山东济宁模拟)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。下列对于改变反应条件而引起的变化的说法，正确的是 A.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小 B.突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大 C.突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小 D.突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小 √ 突然中断CO2供应，导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，A错误；突然将红光改变为绿光后，光能利用率降低，ATP和NADPH含量减少，进而使C3含量增加、C5含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大，C错误；突然将绿光改变为红光后，光能利用率提高，ATP的含量增加，ATP/ADP的值增大，D错误。 返回 知能快检窗——查落实·固基础 返回 1.下列关于捕获光能的色素和结构的叙述，正确的是 A.在绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是提取和分离色素 B.二氧化硅的作用是防止研磨过程中色素被破坏，加入碳酸钙的作用是有助于研磨充分 C.为使色素带清晰，画滤液细线后需紧接着重复画线 D.滤液细线应该触及层析液，便于色素的溶解和分离 E.胡萝卜素含量最少，但在层析液中的溶解度最高 F.蓝绿色的色素带最宽，是因为叶绿素b的含量最多 G.胡萝卜素和叶黄素主要吸收红光 H.叶绿体具有双层膜结构，捕获光能的色素位于内膜上 √ 无水乙醇的作用是溶解(提取)色素，需用层析液分离色素，A错误；二氧化硅使研磨充分，碳酸钙可防止研磨过程中色素(叶绿素)被破坏，B错误；在画出一条滤液细线后，待干后再重复画线，C错误；层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液，防止色素溶解在层析液中，D错误；蓝绿色的色素带最宽，是因为叶绿素a的含量最多，F错误；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，G错误；叶绿体中捕获光能的色素位于类囊体膜上，H错误。 √ √ √ 2.下列关于光合作用的探索实验，叙述错误的是 A.恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 B.希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气 C.希尔反应可以证明水的光解产生的O2全来自水 D.鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水 E.卡尔文用荧光标记法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中 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，在光照下可以释放氧气，该实验没有采用同位素标记法，B错误；希尔反应仅证明了叶绿体在光下可释放氧气，但未证明氧气全来自水，C错误；卡尔文用放射性同位素标记法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中，E 错误。 3.下列关于光合作用的叙述，错误的是 A.能进行光合作用的生物都含有叶绿体 B.光反应在叶绿体的类囊体上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行 C.水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH D.光反应吸收光能形成ATP和NADPH，暗反应将ATP和NADPH中的化学能储存在有机物中 E.小麦CO2的固定需要消耗能量 F.光合作用的暗反应能为光反应提供Pi、ADP和NADP＋ G.生产者都通过光合作用固定CO2 H.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 √ √ √ 蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用，但没有叶绿体，A错误；CO2的固定不需要消耗能量，E错误；有通过化能合成作用固定CO2的生产者，G错误。 返回 课 时 作 业 返回 一、捕获光能的色素和结构 1.(2025·山东卷)“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是 A.应使用干燥的定性滤纸 B.绿叶需烘干后再提取色素 C.重复画线前需等待滤液细线干燥 D.无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95％乙醇替代 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散，从而影响色素的分离，A正确；提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误；重复画线前需等待滤液细线干燥，否则会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95％乙醇替代，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2.(2024·贵州卷)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是 A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 提取光合色素时，加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中的溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 3.(2026·广东肇庆模拟)如图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是 A.图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3 B.图甲中①是类胡萝卜素 C.图乙的实验可以用无水乙醇进行色素的提取和分离 D.秋天植物叶片变黄主要是因为图甲中的②③被分解 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 分析图甲，①表示类胡萝卜 素，主要吸收蓝紫光，②表 示叶绿素b，③表示叶绿素a； 分析图乙，条带1是胡萝卜素， 条带2是叶黄素，条带3是叶绿 素a，条带4是叶绿素b。图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3，A、B正确。图乙的实验可以用无水乙醇进行色素的提取，采用纸层析法用层析液进行色素的分离，C错误。②表示叶绿素b，③表示叶绿素a，秋天植物叶片变黄是因为图甲中的②③被分解，叶黄素和胡萝卜素成为主要成分，所以最终叶片变黄，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 二、光合作用的原理 4.(2026·内蒙古巴彦淖尔模拟)在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和NADPH的产生过程，如图所示(e－为负电子)。下列分析正确的是 A.过程①的完成与叶绿体中的类胡萝卜素无关 B.过程②发生在类囊体的薄膜上并伴随着能量的转换 C.过程①②均可以发生在所有的自养生物体内 D.蓝细菌进行光合作用时，NADPH进入叶绿体基质中并参与C3还原的反应 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 过程①是水在光下分解，需要叶绿体中的色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)吸收光能，A错误；过程②是NADPH的形成，发生在类囊体膜上，同时将色素分子吸收的光能转化为活跃的化学能，B正确；一些进行化能合成作用的自养型生物不能进行①②过程，C错误；蓝细菌是原核生物，细胞内没有叶绿体，其C3还原也在细胞质中进行，NADPH无需进入叶绿体基质，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 5.(2026·广东湛江模拟)下列科学家的实验证据不支持“叶绿体能吸收光能用于光合作用并释放氧气”这一实验结论的是 A.黑暗中，需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中 B.用透过三棱镜的光照射水绵临时装片时需氧细菌聚集在红光和蓝紫光 区域 C.在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下释放氧气 D.叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 黑暗中需氧细菌聚集在叶绿体被光束照射的部位，说明光能被叶绿体吸收并用于产生氧气，支持结论，A不符合题意；需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，说明叶绿体色素吸收特定光能用于光合作用产生氧气，支持结论，B不符合题意；离体叶绿体在光照下释放氧气，直接证明叶绿体独立完成光反应产生氧气，支持结论，C不符合题意；叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随，但是此过程不能说明该过程吸收光能，故叶绿体合成ATP的过程与水分解产生氧气的过程始终相伴随不支持上述结论，D符合题意。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 6.(2026·福建福州模拟)PSⅡ是由叶绿体色素和蛋白质构成的光合复合体，D1是PSⅡ的核心蛋白，在光反应中发挥重要作用。高温或强光会造成叶绿体内活性氧(ROS)大量积累。ROS不仅会损伤D1蛋白，而且会抑制D1蛋白的合成，从而使光合速率下降。下列说法错误的是 A.光合复合体PSⅡ具有将光能转化为有机物中稳定化学能的作用 B.高温或强光下光反应为暗反应提供的ATP、NADPH可能减少 C.增强D1蛋白基因的表达有助于提高植物对高温或强光胁迫的耐受能力 D.减少叶绿体内ROS的积累，有助于提高农作物产量 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 PSⅡ在光反应中参与水的光解，将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，而有机物中稳定的化学能是在暗反应(卡尔文循环)中形成的，A错误；高温或强光导致ROS积累，损伤D1蛋白并抑制其合成，使PSⅡ功能受损，光反应生成的ATP和NADPH减少，B正确；增强D1蛋白基因表达可促进D1蛋白合成，修复被ROS破坏的PSⅡ结构，从而提高植物对胁迫的耐受能力，C正确；减少ROS积累可保护D1蛋白，维持PSⅡ的正常功能，进而保障光反应和暗反应的进行，提高农作物产量，D 正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 7．(不定项)(2026·吉林辽源模拟)羧酶体是蓝细菌等自养细菌细胞内特有的一种蛋白质封闭多面体结构，内部含有Rubisco(催化CO2固定的关键酶)和碳酸酐酶(催化转化为CO2)。下列关于羧酶体的叙述，错误的是 A．羧酶体的蛋白质外壳需在内质网和高尔基体中加工成熟 B．蓝细菌通过羧酶体固定CO2，需消耗线粒体产生的ATP C．碳酸酐酶可提高羧酶体内的CO2浓度，进而提升CO2的固定效率 D．蓝细菌能进行光合作用是因为羧酶体具有与叶绿体完全相同的功能 √ √ √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 羧酶体的蛋白质外壳由蓝细菌的核糖体合成，而蓝细菌为原核生物，无内质网和高尔基体，蛋白质加工直接在细胞质基质中完成，A错误；蓝细菌无线粒体，其ATP来源于光合作用(光反应)和细胞质基质中的呼吸作用，B错误；碳酸酐酶催化转化为CO2，提高羧酶体内CO2浓度，Rubisco酶催化CO2固定，底物浓度升高可加快反应速率，C正确；羧酶体仅参与CO2固定(类似叶绿体基质中的暗反应)，而蓝细菌的光反应依赖细胞膜上的光合结构，叶绿体功能包含光反应和暗反应，两者并非完全相同，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 8．(不定项)(2026·江西南昌模拟)如图表示 植物细胞光合作用及淀粉与蔗糖合成的调 节过程，a～d表示物质。夜间细胞质基质 Pi浓度较高，促进磷酸转运体顺浓度将Pi 从细胞质基质运入叶绿体，同时将磷酸丙 糖运出叶绿体。下列叙述错误的是 A．夜间叶绿体基质Pi浓度的改变，减少淀粉产生 B．叶绿体基质中的CO2可以被光反应产生的b和NADPH还原 C．若突然停止光照，短时间内磷酸丙糖含量将升高 D．降低磷酸转运体的活性可促进蔗糖合成，从而降低CO2固定速率 √ √ √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 依据题干信息，夜间细胞质基质Pi浓度 较高，促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细 胞质基质运入叶绿体，同时将磷酸丙糖 运出叶绿体，即反应物磷酸丙糖浓度降 低，反应速度减慢，淀粉生成量减少， A正确；叶绿体基质中的C3可以被光反 应产生的b(ATP和NADPH)还原，CO2参与的是CO2的固定过程，B错误；若突然停止光照，则光反应不再产生b(ATP和NADPH)，进而导致C3的还原速率降低，d(C5)和磷酸丙糖的生成量减少，而CO2的固定速 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 率不变，即C5的消耗量不变，所以， C5的含量降低，综上，若突然停止光 照，短时间内d含量将降低，磷酸丙 糖含量将降低，C错误；磷酸转运体 活性较高时，可促进磷酸丙糖转运出 叶绿体，用于合成蔗糖，从而提高暗 反应中CO2的固定速率，降低磷酸转运体的活性，会使蔗糖的合成速率降低，进而降低暗反应CO2的固定速率，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 9.(13分)(2025·山东济宁一模)淀粉和蔗糖是西瓜叶片光合作用的两种主要产物。如图是其叶肉细胞中光合作用的示意图，磷酸丙糖转运体(TPT)能将卡尔文循环中的磷酸丙糖(TP)不断运到叶绿体外，同时将释放的Pi运回叶绿体基质。回答下列问题： 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (1)TP在叶绿体内的合成场所是______________，其去向有_____________ _______。植物体内糖类化合物主要以_______形式长距离运输。 叶绿体基质 生成蔗糖、淀 粉和C5 蔗糖 TP是卡尔文循环产生的，该过程的场所是叶绿体基质。据图1分析，TP去向有生成蔗糖、淀粉和C5。植物体内糖类化合物主要以蔗糖的形式长距离运输。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)TPT运输物质严格遵循1∶1反向交换原则，即一分子物质运入，另一分子物质以相反的方向运出。将离体的叶绿体悬浮于介质中，并给予适宜条件，若5 min后人为降低介质中Pi的浓度，则叶绿体中淀粉的合成会_____ (填“增加”“减少”或“无明显变化”)，原因是_____________________ ____________________________。 增加 介质中Pi浓度降低，TP 输出减少，有利于淀粉的合成 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 TPT运输物质严格遵循1∶1反向交换的原则，若介质中Pi浓度降低，TP从叶绿体输出减少，有利于TP在叶绿体基质中合成淀粉，所以叶绿体中淀粉的合成会增加。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (3)科研人员给予植物24小时持续光照，测得叶肉细胞中淀粉积累量的变化如图2所示，CO2吸收量和淀粉降解产物麦芽糖的含量变化如图3所示。据图3分析，图2中12～24 h淀粉积累量无明显增加的原因是______________ ____________________。 淀粉的合成与降 解以相似速率同时发生 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 据图3分析，12～24 h时CO2吸收速率保持相对稳定，但麦芽糖含量明显增加，说明淀粉一方面在不断合成，一方面降解成麦芽糖，所以12～24 h淀粉积累量无明显增加的原因是淀粉的合成与降解以相似速率同时发生。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 10.(13分)(2026·九江模拟)蔗糖和淀粉是绿色植物光合作用的重要产物，二者都是由在卡尔文循环中产生的磷酸丙糖转化而成，其合成过程如下图所示。其中磷酸转运体(TPT)在将磷酸丙糖运到细胞质基质的同时可将无机磷酸(Pi)运入叶绿体，且这种转运严格遵循1∶1的反向交换原则。请分析回答下列问题： 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (1)C3转变成为磷酸丙糖需要光反应阶段提供________________，白天淀粉的合成与蔗糖的合成都需要磷酸丙糖。由图可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会______________磷酸丙糖从叶绿体中运出，从而_____淀粉在叶绿体内的合成，说明叶肉细胞内淀粉合成和蔗糖合成呈__________(填“正相关”“负相关”或“不相关”)。因此在生产中要提高甘蔗的品质，可以采取__________________的措施。 NADPH和ATP 限制(抑制) 促进 负相关 适量增施无机磷肥 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 C3转变成为磷酸丙糖需要光反应阶段提供NADPH和ATP。因为磷酸丙糖和Pi严格遵循1∶1的反向交换原则，细胞质基质中的Pi水平降低会导致磷酸丙糖运出量减少，促进磷酸丙糖通过ADPG途径形成淀粉增多，因此淀粉合成和蔗糖合成呈负相关。甘蔗中富含蔗糖，因此在生产中要提高甘蔗的品质，即提高蔗糖的产量，可适量增施无机磷肥，以促进磷酸丙糖的外运。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯植株，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，可将胞外蔗糖水解。蔗糖酶会导致叶肉细胞外_____________含量升高，进而被叶肉细胞吸收，可______(填“促进”或“抑制”)光合作用的进行。结果发现，转基因植物会出现严重的短根、短茎现象。上述现象说明光合作用产物是以蔗糖形式运输到非光合部位，与淀粉相比，这种运输形式的优点是________________________________ ______。 葡萄糖和果糖 抑制 相对分子质量小且溶于水，有利于 运输 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 蔗糖酶可将蔗糖水解为葡萄糖和果糖，因此蔗糖酶会导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖含量升高，被叶肉细胞吸收后，通过转运蛋白运至叶绿体内，导致淀粉的含量增加，从而抑制光合作用进行。与淀粉相比，蔗糖是非还原糖，较稳定，是小分子且溶于水，因而常以蔗糖作为运输物质。 返回 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 谢 谢 观 看 第3讲　 捕获光能的色素和结构及光合作用原理 $