第三單元　課時練16 光合作用的原理-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)

一、選擇題1．(2021·廣東，12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是()A．Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合2．(2023·湖北，8)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是()A．葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強(qiáng)B．Mg2＋含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O23．(2020·天津，5)研究人員從菠菜中分離類囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。下列分析正確的是()A．產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B．該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C．類囊體產(chǎn)生的ATP和O2參與CO2固定與還原D．與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素4．(2024·揚(yáng)州高三期中)如圖所示生理過程中，PQ、Cytbf、PC是傳遞電子的蛋白質(zhì)，CF0、CF1構(gòu)成ATP合成酶。下列說法錯誤的是()A．PSⅡ、PSⅠ內(nèi)含易溶于有機(jī)溶劑的色素B．PQ轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的過程需要消耗電子中的能量C．線粒體中存在類似于ATP合成酶的膜是線粒體內(nèi)膜D．小麥光合作用產(chǎn)生的O2被細(xì)胞呼吸利用至少需要經(jīng)過4層磷脂雙分子層5．(2024·鄭州高三質(zhì)檢)如圖表示光合作用和細(xì)胞呼吸之間的能量轉(zhuǎn)變過程，下列說法錯誤的是()A．只有含葉綠素的細(xì)胞才能進(jìn)行過程①和③B．過程③④發(fā)生的場所分別為葉綠體基質(zhì)和線粒體基質(zhì)C．過程①中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中D．有氧呼吸過程中產(chǎn)生的NADH主要來自第二階段6．(2024·武漢高三期中)如圖為真核細(xì)胞中兩種傳遞電子并產(chǎn)生ATP的生物膜結(jié)構(gòu)示意圖。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖甲為葉綠體內(nèi)膜，圖乙為線粒體內(nèi)膜B．兩種膜產(chǎn)生ATP的能量直接來源均為H＋的跨膜運(yùn)輸C．自養(yǎng)需氧型生物的細(xì)胞中都既有圖甲結(jié)構(gòu)又有圖乙結(jié)構(gòu)D．圖甲中NADPH為電子最終受體，圖乙中O2為電子最終受體7．(2024·黃石高三期中)光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ都是由光合色素和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合體，其在光反應(yīng)中的機(jī)制如圖所示。下列說法錯誤的是()A．葉綠素和類胡蘿卜素都能吸收紅光和藍(lán)紫光B．水的光解發(fā)生在類囊體薄膜，需要酶的參與C．植物缺鎂對光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ都有影響D．光能先轉(zhuǎn)變成電能再轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能8．“光斑”是陽光穿過樹冠枝葉投射到地面的光點(diǎn)，它會隨太陽運(yùn)動和枝葉擺動而移動。如圖表示某一生長旺盛的植物在“光斑”照射前后O2釋放速率和CO2吸收速率的變化曲線。下列敘述不正確的是()A．“光斑”照射前，植物進(jìn)行著較弱的光合作用B．“光斑”照射后，短時間內(nèi)C3含量增多C．圖示O2釋放速率的變化說明暗反應(yīng)限制了光反應(yīng)D．CO2吸收曲線ab段的變化說明暗反應(yīng)與光照有關(guān)9．(2024·武漢高三聯(lián)考)如圖為光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物磷酸丙糖的代謝途徑，其中磷酸丙糖轉(zhuǎn)移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素。已知：CO2充足時，TPT活性降低；磷酸丙糖與Pi通過TPT的運(yùn)輸嚴(yán)格按1∶1的比例進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是()A．葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物主要是以淀粉形式運(yùn)出細(xì)胞的B．暗反應(yīng)中磷酸丙糖的合成需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPC．若磷酸丙糖的合成速率超過Pi轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率，則利于蔗糖的合成D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過增加CO2來提高作物中淀粉和蔗糖的含量二、非選擇題10．(2024·宜昌高三聯(lián)考)光合作用過程十分復(fù)雜，包括一系列化學(xué)反應(yīng)。以下是科學(xué)家探索光合作用原理的部分實驗。回答下列問題：(1)20世紀(jì)初英國的布萊克曼把化學(xué)動力學(xué)方法引入到對光合作用的研究中：①光照強(qiáng)度保持恒定，持續(xù)增加CO2濃度，發(fā)現(xiàn)光合速率先增大，達(dá)到一定程度后保持不變，此時增大光照強(qiáng)度，光合速率會隨之增大，這說明__________________________。菠菜植株中能固定CO2的物質(zhì)是__________。②CO2濃度保持恒定，持續(xù)增大光照強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)光合速率先增大，達(dá)到一定程度后不再增加，此時增大CO2濃度，光合速率會隨之增大，這說明______________________。綠色植物吸收和轉(zhuǎn)化光能的具體場所是________________。(2)大約20年后，德國的瓦伯格等用藻類進(jìn)行閃光實驗。在光能量相同的前提下設(shè)置兩組實驗，第1組連續(xù)照光，第2組用閃光照射，中間間隔一定暗期；發(fā)現(xiàn)第2組光合效率是第1組的200%～400%。該實驗闡明了光合作用中存在兩個反應(yīng)，請從光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程對實驗現(xiàn)象進(jìn)行解釋：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)后來科學(xué)家為驗證瓦伯格的發(fā)現(xiàn)，以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等相同且適宜并穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s，處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下，請補(bǔ)充完整實驗設(shè)計步驟：A組：____________________，時間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%；B組：__________________________________，每次光照和黑暗的時間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%；C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%；D組(對照組)：____________________，光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。11．(2021·湖南，18)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖b表示圖a中的________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為________和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會________(填“加快”或“減慢”)。(2)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實驗，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對放氧量表示光反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如表所示。葉綠體類型相對值實驗項目葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌嶒炓唬阂訤ecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二：以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：①葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對以__________(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于___________________________________________________________________，從而提高光反應(yīng)速率。③以DCIP為電子受體進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進(jìn)行解釋：_________________________。12．(2023·江蘇，19)氣孔對植物的氣體交換和水分代謝至關(guān)重要，氣孔運(yùn)動具有復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。圖1所示為葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞和相鄰葉肉細(xì)胞中部分的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)代謝途徑。①～④表示場所。請回答下列問題：(1)光照下，光驅(qū)動產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在________(從①～④中選填)；NADPH可用于CO2固定產(chǎn)物的還原，其場所有________________________________________________(從①～④中選填)。液泡中與氣孔開閉相關(guān)的主要成分有H2O、____________________(填寫2種)等。(2)研究證實氣孔運(yùn)動需要ATP，產(chǎn)生ATP的場所有________(從①～④中選填)。保衛(wèi)細(xì)胞中的糖分解為PEP，PEP再轉(zhuǎn)化為________進(jìn)入線粒體，經(jīng)過TCA循環(huán)產(chǎn)生的________最終通過電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。(3)藍(lán)光可刺激氣孔張開，其機(jī)理是藍(lán)光激活細(xì)胞膜上的AHA，消耗ATP將H＋泵出膜外，形成跨膜的__________，驅(qū)動細(xì)胞吸收K＋等離子。(4)細(xì)胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Mal，使細(xì)胞內(nèi)水勢下降(溶質(zhì)濃度提高)，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞____