2019版新教材高中生物 第5章 第4节 第二课时 光合作用的原理学案 新人教版必修1

第二课时光合作用的原理知识点一探索光合作用原理的部分实验1下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是()A美国科学家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B恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论C美国科学家阿尔农发现，光照下叶绿体可合成ATP且与水的光解相伴随D鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用释放的氧气来自水答案A解析卡尔文用同位素示踪法探明了CO2中的碳如何转移到有机物中，A错误。2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，希尔反应是H2O氧化态电子受体还原态电子受体O2。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来自于水而不是CO2BNADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上C希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程D光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH答案B解析由题中的信息(希尔反应式)可以知道，光合作用过程中产生的氧气来自于参加反应的水，A正确；从希尔反应和阿尔农发现的叙述，得不到NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体膜上，B错误；希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行，在光下积累NADPH和ATP，在暗处可以进行有机物的合成，C正确；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在合成有机物过程中被消耗，故需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH，D正确。3下图是用小球藻进行光合作用实验的示意图。图中A和B物质相对分子质量之比是()A12 B89 C21 D98答案B解析根据光反应的过程可知，氧气中的氧来源于水中的氧，所以A物质是16O2，B物质是18O2，图中A物质和B物质的相对分子质量之比为89，B正确。知识点二光合作用的过程4光合作用的实质是()A把CO2转换成ATPB产生化学能储存在有机物中C把光能转变成化学能，储存在ATP中D把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能答案D解析光合作用过程中，利用色素和酶将CO2和水转变为(CH2O)，把光能转变为化学能储存在有机物中，D正确。5下列关于光合作用中光反应的叙述，错误的是()A光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行B光反应的产物之一氧以氧分子的形式释放C光反应产生的H和NADP结合形成NADPHDNADPH作为还原剂参与暗反应，本身不具有能量答案D解析NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。6下列有关光合作用的叙述，正确的是()A绿色植物所有细胞都能进行光合作用B光合作用的光反应只在光下进行，暗反应只在黑暗中进行C光反应为暗反应提供NADPH和ATPD光合作用暗反应需要酶，光反应不需要酶答案C解析绿色植物含有叶绿体的细胞才能进行光合作用，A错误；光合作用的光反应需要光，只在白天进行，暗反应不需要光，但需要光反应提供的物质和能量，B错误；光合作用的光反应和暗反应都需要酶，D错误。7科学家用含14C的二氧化碳追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是()A二氧化碳叶绿素ADPB二氧化碳叶绿体ATPC二氧化碳乙醇糖类D二氧化碳三碳化合物糖类答案D解析在光合作用暗反应中，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物后，经过三碳化合物的还原生成有机物(糖类)，D正确。8光合作用过程中，能量传递的途径是()A光能叶绿体色素水中的化学能B光能葡萄糖ATP中活跃的化学能C光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能D光能葡萄糖淀粉中的化学能答案C解析光反应的能量变化是光能转变为ATP中活跃的化学能，暗反应中能量变化是ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能，C正确。9下图表示光合作用过程，其中、代表光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质，下列说法错误的是()A阶段表示光反应阶段，阶段表示暗反应阶段B物质a表示NADPH，物质c表示NADP，其中作为还原剂的为物质aC阶段和都需要酶的参与D物质b为ADP，在叶绿体类囊体薄膜上产生答案D解析由图可知：为光反应阶段，为暗反应阶段，a为NADPH，b为ADP，c为NADP，A正确；作为还原剂的是a(NADPH)，B正确；光反应阶段和暗反应阶段都需要酶的催化，C正确；ADP在叶绿体基质中产生，在叶绿体类囊体薄膜上消耗，D错误。10下列关于光合作用的说法正确的是()A绿色植物进行光合作用时，光能的吸收发生在叶绿体的内膜上B光合作用的产物糖类是在叶绿体基质中合成的C光合作用中形成ATP的部位是叶绿体基质D光合作用中产生O2的场所是叶绿体基质答案B解析进行光合作用时，光能的吸收发生在类囊体薄膜上，A错误；光合作用产物糖类是暗反应过程中产生，在叶绿体基质中产生，B正确；光合作用中ATP是在光反应中形成，在类囊体薄膜上产生，C错误；光合作用中O2是在类囊体薄膜上产生，D错误。11如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B结构B产生的甲不能进入线粒体C结构A释放的O2可进入线粒体中D如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加答案D解析结构A为类囊体，色素和与光反应有关的酶分布在其上，能把光能转换为ATP中活跃的化学能，A正确；甲为糖类，经有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸才能进入线粒体，B正确；光合作用产生的O2可进入线粒体，被细胞呼吸所利用，C正确；在光合作用中，CO2首先和C5反应生成C3，如果突然停止CO2的供应，则短时间内C3的生成量减少，而其消耗量不变，故C3的含量将会减少，D错误。12下图1表示光合作用部分过程的图解；图2表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。据图回答下面的问题：(1)图1中c表示的物质是_，它由水在光下分解产生，其作用主要是_。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自_。代表的反应过程分别是_、_。(3)图2中曲线a表示的化合物是_。曲线b表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是_。答案(1)NADPH为C3还原提供还原剂和能量(2)太阳能CO2的固定C3的还原(3)C3C5短时间内C5与CO2结合形成C3速率不变，而C3的还原减弱解析(1)光反应为暗反应提供的物质是NADPH和ATP，由此可确定c是NADPH，NADPH是由水在光下分解产生，其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中，光能转换为ATP中活跃的化学能，因此ATP形成所需的能量最终来自太阳能。图1中代表CO2的固定，代表C3的还原。(3)光照停止后，光反应停止，NADPH和ATP含量下降，C3的还原减弱，而短时间内CO2的固定速率不变，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即曲线a表示C3，曲线b表示C5。13下列表示光合作用图解，请据图回答问题：(1)请填写字母所代表的物质a_b_c_d_e_f_g_h_i_j_(2)由“c”经暗反应形成“d”可以分成_和_两个阶段。(3)如果用同位素标记3H参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是(用图中字母表示)_。如果用含14C的CO2追踪光合作用过程中碳原子的转移途径，则14C首先出现在_。(4)j形成d需要_提供的能量，_作还原剂且需_参与。(5)叶绿体是进行光合作用的场所，在充足的光照条件下，ADP在叶绿体内的移动方向_；如果将此植物由光照充足的条件下移至阴暗处，则在叶绿体中的NADPH含量将_。答案(1)H2OO2CO2(CH2O)NADPHATPADPNADPC5C3(2)CO2的固定C3的还原(3)aedC3(j)(4)ATP(f)和NADPH(e)NADPH(e)多种酶(5)叶绿体基质到类囊体薄膜下降解析将植物由光照充足的条件移至阴暗处，光照强度降低，光反应减弱，则光反应产生的ATP和NADPH减少，而短时间内暗反应阶段消耗的NADPH不变，所以叶绿体中的NADPH含量下降。141937年植物学家希尔发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：溶液种类A试管B试管C试管D试管叶绿体悬浮液1 mL1 mLDCPIP0.5 mL0.5 mL0.5 mL0.5 mL0.5 mol/L蔗糖溶液4 mL5 mL4 mL5 mL光照条件光照光照黑暗黑暗上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是_，这些氢在暗反应的_过程中被消耗。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是_，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是_。(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是_，B和D试管的目的是为了说明DCPIP_。(4)实验结束后A组试管中叶绿体_(填“有”或“没有”)(CH2O)的产生，主要原因是_。答案(1)类囊体薄膜C3的还原(2)避免叶绿体吸水涨破有气泡产生(3)需要光照在光照和黑暗条件下自身不会变色(4)没有氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应或密闭环境中没有CO2解析(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于C3的还原过程。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡(即O2)产生。(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B和D试管作为对照实验，说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色。(4)实验中A组的氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应或密闭环境中没有二氧化碳，暗反应不能正常进行，所以实验结束后A组试管中叶绿体没有(CH2O)的产生。易错题型混淆条件突变后光合作用相关的物质变化规律15在正常条件下进行光合作用的某植物，突然改变某条件后，发现该植物叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件可能是()A停止光照B升高CO2浓度C降低CO2浓度D停止光照并降低CO2浓度答案C解析停止光照导致光反应阶段产生的ATP和NADPH不足，则暗反应阶段三碳化合物还原生成五碳化合物的量减少，而不影响五碳化合物与二氧化碳的固定过程，因此五碳化合物的含量将降低，A错误；升高二氧化碳浓度，二氧化碳固定加快，而三碳化合物的还原不变，因此五碳化合物的含量将下降，B错误；降低二氧化碳的浓度，导致二氧化碳的固定减弱，而三碳化合物的还原不变，因此五碳化合物的含量将升高，C正确；根据以上分析可知，停止光照会导致五碳化合物含量降低，降低CO2浓度会导致五碳化合物含量升高，因此停止光照并降低CO2浓度无法判断五碳化合物的含量变化情况，D错误。16离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应和突然增强光照，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化分别是()AC3化合物增多、C5化合物减少，C3化合物增多、C5化合物减少BC3化合物减少、C5化合物增多，C3化合物减少、C5化合物增多CC3化合物增多、C5化合物增多，C3化合物减少、C5化合物减少DC3化合物减少、C5化合物减少，C3化合物增多、C5化合物增多答案B解析突然中断CO2气体的供应，CO2与C5结合受阻，C5消耗减少，C3生成量减少，但C3还原还在继续，因此C3化合物减少、C5化合物增多；突然增强光照，NADPH和ATP生成增加，使C3还原增多，但生成量不变，因此C3化合物减少、C5化合物增多，B正确。易错提醒环境条件骤变与C3、C5及ATP等物质的含量变化(1)“过程法”分析C3和C5的含量变化建立模型需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。如CO2供应正常、光照停止时C3、C5的含量变化：如光照正常、CO2供应停止时C3、C5的含量变化：(2)“模型法”表示C3、C5、NADPH和ATP的含量变化- 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