5.4.2 光合作用的原理 （Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中生物必修一（人教版）

**基本信息** 围绕“光合作用的原理”，通过基础概念辨析、原理理解应用、综合实验探究三层设计，覆盖探究历程与反应原理，强化科学思维与探究实践。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|光合作用探究历程（题1）、光反应与暗反应基础（题3、4、13）|直接考查实验事实与核心概念，如碳转移途径、叶绿素功能，夯实生命观念| |中档层|原理理解与简单应用（题2、5、6、8、10）|结合实验现象（希尔反应）、环境因素（光照/CO₂）分析，培养科学思维中的分析能力| |提升层|综合应用与实验探究（题7、9、11、12）|创设跨学科情境（人工合成淀粉）、机制分析（磷酸转运器），发展探究实践与批判性思维|

第2课时　光合作用的原理 知识点一　光合作用的探究历程 1.（2025·广东东莞检测）下列几位科学家的相关探究实验中，所用技术方法不同于其他三位的是（　　） A.卡尔文探究碳元素在光合作用中转移途径 B.鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水 C.恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所 D.科学家探究分泌蛋白的合成和分泌途径 2.（2025·广东佛山检测）1937年，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H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。下列关于希尔反应结论的说法，正确的是（　　） A.不能说明产生氧气是因为水的光解 B.说明了植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水 C.说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应 D.说明ATP的合成与希尔反应有关系 知识点二　光合作用的原理 3.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 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 5.一般情况下光照增强，绿色植物的光合作用增强。但是在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，CO2进入叶肉细胞减少，绿色植物的光合作用不但不继续增强，反而下降，这是因为（　　） A.水光解后产生的NADPH数量不足 B.叶绿体利用光能合成的ATP数量不足 C.供给光反应光解的水数量不足 D.暗反应生成的C3化合物数量不足 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 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 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 9.叶绿体中合成的光合产物主要通过磷酸转运器以磷酸丙糖的形式运到细胞质基质中，然后转化成蔗糖，其机制如下图所示。若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，下列现象不会出现的是（　　） A.叶肉细胞吸收CO2的量增加 B.卡尔文循环受到抑制 C.光反应可能不能正常进行 D.叶绿体中淀粉的量增加 10.（2025·山东济南期中）将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下，如果在2 h时，将环境中某一条件改变，此时，叶肉细胞中的C3、C5含量变化如图。那么改变的条件是（　　） A.停止光照 B.停止光照并降低CO2的浓度 C.升高CO2的浓度 D.降低CO2的浓度 11.如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过5层膜 B.NADP＋与电子（e－）和质子（H＋）结合形成NADH C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D.电子（e－）的有序传递是完成光能转换的重要环节 12.（2025·河北冀州检测）在置于黑暗条件下的叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液，再给予瞬时光照。下列说法不正确的是（　　） A.黑暗条件下，叶绿体基质中不存在C3和C5 B.黑暗条件下，叶绿体悬浮液不能合成ATP和NADPH C.瞬时光照后，（CH2O）出现放射性比C3晚 D.光照瞬间，C3含量迅速减少而C5含量迅速增加 13.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　　　　　　　光，吸收的光能可转化为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）借助PSⅡ可让水在光下分解，其产物　　　　（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　　　　。 （3）CO2在特定酶的作用下与　　　　　结合，该过程在卡尔文循环中称作　　　　　　　。 （4）植物体缺Mg会使光合作用强度下降，原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　光合作用的原理 1.C　A、B、D选项中的科学家都用到了同位素示踪法，故选C。 2.C　由题干可知，希尔反应是离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的反应，故希尔的实验能说明产生氧气是因为水的光解，A错误；该实验仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气，并没有直接观察到氧元素的转移途径，B错误；希尔实验的悬浮液中只有水，没有CO2，不能合成糖类，因此该实验可说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，C正确；希尔反应中没有直接证明能量的转化关系，D错误。 3.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.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.D　夏季中午，蒸腾作用强，气孔关闭，CO2不能进入细胞间隙，形成的C3化合物少，影响暗反应，D符合题意。 6.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.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化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.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.A　若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖转运到细胞质基质中的减少，故在叶绿体积累，导致光合作用减弱，叶肉细胞吸收CO2的量减少，暗反应即卡尔文循环受到抑制，A错误，B正确；暗反应受到抑制，则消耗ATP和NADPH减少，进而影响光反应可能不能正常进行，C正确；若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖外运减少，促进叶绿体内磷酸丙酮转化成淀粉，D正确。 10.D　在光合作用过程中，CO2参与暗反应，CO2与C5反应生成C3，当CO2浓度突然降至极低水平时，这个过程必然受阻，因而导致C5的含量上升、C3含量下降，所以，在2 h时，环境中CO2浓度突然降低将会导致图示情况出现；当停止光照时，光反应停止，NADPH和ATP含量减少，C3还原减慢，但短时间内其生成量不变，故C3含量增加，同时C5生成量减少，短时间内其消耗量不变，最终导致C5含量减少，与图示不符，综合分析，只有D项符合题意。 11.B　水光解产生的O2场所是叶绿体的类囊体膜上，若被有氧呼吸利用，其场所在线粒体内膜，氧气需从叶绿体类囊体腔扩散至叶绿体基质，先穿过类囊体膜1层开始，再穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过线粒体的2层膜，所以至少要穿过5层膜，A正确；光反应中NADP＋与电子（e－）和质子（H＋）结合形成NADPH，提供给暗反应，B错误；由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢，色素合成等其他消耗能量的反应，C正确；电子（e－）在类囊体薄膜上的有序传递是完成光能转换的重要环节，D正确。 12.A　黑暗条件下，叶绿体不能进行光合作用，但叶绿体基质中存在C3和C5，A错误；黑暗条件下，光反应不能进行，叶绿体悬浮液不能合成ATP和NADPH，B正确；瞬时光照后，（CH2O）出现放射性比C3晚，C正确；光照瞬间，C3含量迅速减少而C5含量迅速增加，D正确。 13.（1）红光和蓝紫　有机物中的化学能　（2）不都　NADPH （3）C5　CO2的固定　（4）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。 学科网（北京）股份有限公司 $