1、1光合作用的探究历程与基本过程基 础 达 标 1(2019黑龙江哈尔滨六中高三开学段考)下列对叶绿体和光合作用的分析，正确的是( )A没有叶绿体的细胞不能进行光合作用B用 8%的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取C将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照，光合作用仍能正常进行D叶绿体能产生和消耗 ATP，两个过程完全在叶绿体内完成解析：选 D。蓝藻没有叶绿体，但细胞内含藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用，A 错误。叶绿体色素是脂溶性色素，可以通过加入无水乙醇溶解色素，便于提取；色素不溶于盐酸，不能用盐酸提取色素，B 错误。将叶绿体粉碎加工成匀浆后，其中色素分子可能被破坏，光合作用相关酶的活性可能丧
2、失，所以即便给予一定的光照，光合作用也不一定能正常进行，C 错误。叶绿体中光反应产生的 ATP，完全被叶绿体内暗反应所利用，D 正确。2(2019甘肃武威六中高三段考)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列关于相关过程以及发生场所的说法，不正确的是( )AH 2OHO 2发生在光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜B膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用C发生的能量转换是光能化学能D产生的 ATP 可用于植物体的各项生理活动解析：选 D。水的光解发生在光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜，A 项正确；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B 项正确；光能在类囊体薄
3、膜上转换为 ATP 中的化学能，C 项正确；叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的 ATP 只能用于暗反应，D 项错误。3(2019山西太原期末)下列关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )A叶绿体色素与 ATP 的合成有关B叶绿体色素参与 ATP 的分解C叶绿体色素与 O2和H的形成有关D叶绿体色素能吸收和传递光能2解析：选 B。少数特殊状态的叶绿素 a 能够将吸收的光能转化成电能，将水光解，释放 O2，同时生成 ATP 和H，A、C 正确；叶绿体中 ATP 的分解发生于暗反应过程，与色素无关，B 错误；叶绿体中色素能够吸收、传递光能，D 正确。4(2019辽宁八校高三期中联考)以
4、下关于叶绿体和光合作用的几个实验，得不到相应实验结果的是( )A将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射 5 h，加碘液处理后溶液呈蓝色B在温暖晴朗的一天下午，在某植物的向阳处采得一片叶片，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，变成蓝色C将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察，连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域D将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足 14CO2的密闭透明的照光小室内，3小时后在叶内淀粉中可检验到 14C 的存在解析：选 A。叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反应，也不能产生淀粉，A 错误；光合作用产生淀粉，观察时
5、需对叶片进行脱色处理，B 正确；叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光，导致连续光谱相应区域变暗，C 正确；CO 2是光合作用的原料，14CO2中的 14C 元素可转移到淀粉中，故产物中可检测到 14C，D 正确。5(2019黑龙江大庆实验中学期末)为研究光反应中 ATP 产生的原理，有科学家进行如下实验：将叶绿体类囊体置于 pH 为 4 的琥珀酸溶液后，琥珀酸进入类囊体腔，腔内的pH 下降为 4；然后把悬浮液的 pH 迅速上升为 8，此时类囊体内 pH 为 4，类囊体外 pH 为8，在有 ADP 和 Pi 存在时类囊体生成 ATP，对实验条件和结论分析正确的是( )A黑暗中进行，结果表明：H 能通
6、过自由扩散进入类囊体膜B光照下进行，结果支持：合成 ATP 的能量直接来自色素吸收的光能C黑暗中进行，结果支持：光反应使类囊体内外产生 H 浓度差，推动 ATP 合成D光照下进行，结果表明：光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原解析：选 C。H 能通过主动运输进入类囊体膜；光照下进行，题干信息无法得出合成ATP 的能量直接来自色素吸收的光能；黑暗中进行，类囊体内 pH 为 4，类囊体外 pH 为 8，合成 ATP，说明 ATP 的合成与 H 浓度差有关；光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原，暗反应的场所是叶绿体基质，不是叶绿体类囊体。6对某植物做如下处理：甲持续光照 20 min，黑
7、暗处理 20 min，乙先光照 5 s 后再黑暗处理 5 s，连续交替 40 min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的 O2和合成的有机物总量符合下列哪项( )3AO 2：甲乙，有机物：甲乙BO 2：甲乙，有机物：甲乙CO 2：甲乙，有机物：甲乙DO 2：甲乙，有机物：甲乙解析：选 D。甲、乙光反应时间相同，产生的 O2相等，但交替光照下，乙条件下暗反应及时消耗了 ATP 和H，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料 ADP、Pi 和NADP 等，所以相同时间内乙合成有机物的总量大于甲。7(2019广东惠州高三调研)用 14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进
8、行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是( )A Oa 段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B叶肉细胞利用 14CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗 ATP 和HCab 段三碳化合物浓度不变的原因是 14CO2消耗殆尽Db 点后叶肉细胞内没有有机物的合成解析：选 A。分析题图可知， Oa 段叶肉细胞中含放射性的三碳化合物(C 3)浓度上升，说明消耗的五碳化合物(C 5)增多，所以 C5浓度有所下降，A 正确；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应的过程包括 CO2的固定和 C3的还原，其中 C3的还原需要消耗
9、ATP 和H，B 错误；ab 段三碳化合物浓度不变的原因不是 14CO2消耗殆尽，而是 CO2被 C5固定形成 C3的过程与 C3的还原过程保持相对稳定，C 错误；b 点后，在黑暗条件下，光反应不能进行，但之前还剩余部分H和 ATP，因此短时间内暗反应仍可进行， 仍有部分有机物合成，D 错误。8绿色植物是主要的能量转换者，因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是在图甲结构中进行的生化反应，分别代表图甲中叶绿体的结构，图丙是图甲中的色素分离结果。4下列相关叙述中，不正确的是( )A图丙中的色素带由 1 到 4 分别是叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素、胡萝卜素B图甲中和的成分和结
10、构相似C环境条件相对稳定的情况下，图甲中的 C3含量多于 C5含量D如果突然降低 CO2的浓度，图乙中的 C3含量会一直下降解析：选 D。图丙中下方有滤液细线，色素的扩散方向是从下向上的，所以 14 分别是叶绿素 b、叶绿素 a、叶黄素、胡萝卜素，A 项正确。图甲中的和分别是叶绿体的内膜和外膜，它们的成分和结构相似，B 项正确。分析图乙中的过程要从两个方面进行：一是环境条件相对稳定时，暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态，由于一个 C5对应着两个 C3，所以 C3含量要比 C5高；二是当环境条件突然改变时，如 CO2浓度突然降低时，短时间内由于 CO2固定过程减弱而
11、C3的还原过程仍在进行，故 C3含量降低而 C5含量升高，但一段时间后，反应过程又达到一个新的平衡状态，所以 C3含量不会一直下降，C 项正确，D 项错误。9(2019四川广安、眉山、内江、遂宁高三诊断)研究人员通过一定手段，将正常蓝藻的光合作用途径(图中实线所示)进行改造，创建了能消耗 NADPH 的异丙醇生物合成途径(图中虚线所示)。回答下列问题：(1)蓝藻细胞没有叶绿体，但能进行完整的光合作用过程，原因是_。蓝藻吸收的光能在光反应阶段可以转变为化学能储存在_中。NADPH在卡尔文循环中的作用是_。(2)据图分析推测，在适宜光照条件下，与正常蓝藻相比，具有异丙醇生物合成途径的蓝藻，产生 O
12、2的速率可能会_，原因是_。解析：(1)蓝藻是原核生物，无叶绿体，但是细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作5用所需要的酶，因此其可以进行光合作用。蓝藻光反应吸收的光能可以转化为化学能储存在 ATP 和 NADPH 中，为暗反应(卡尔文循环)过程中三碳化合物的还原提供能量，其中NADPH 还能为暗反应(卡尔文循环)提供还原剂。(2)据图分析可知，改造后的蓝藻合成异丙醇需要消耗更多的 NADPH，导致水在光下分解速率加快，因此其产生 O2速率会加快。答案：(1)蓝藻细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作用所需要的酶 ATP 和 NADPH 为 C3的还原提供能量和还原剂(2)加快 合成异丙醇需要消耗
13、更多的 NADPH，导致水在光下分解速率加快，使产 O2速率加快培 优 冲 刺 10(2019全国统一考试仿真五)硒在土壤中主要以硒盐酸的形式存在，被植物吸收后转化为植物活性硒。为探究硒对植物叶绿素前体物(ALA)合成的影响，科学家用不同浓度的硒溶液处理水稻幼苗，实验及结果如下图所示。下列推测错误的是( )A土壤中的硒能以主动运输的方式被根细胞吸收B较低浓度的硒溶液能促进叶肉细胞中 ALA 的合成C用较高浓度的硒溶液处理水稻幼苗可能会使其出现黄化D硒溶液促进水稻叶肉细胞中 ALA 合成的最适浓度是 0.01mmolL1解析：选 D。植物吸收矿质元素是根细胞通过主动运输吸收的，A 正确；分析题图
14、可知，较低浓度的硒溶液能促进叶肉细胞中 ALA 的合成，B 正确；用较高浓度的硒溶液处理水稻幼苗会使 ALA 的含量降低，所以水稻幼苗可能会使其出现黄化，C 正确；在该实验中的几种溶液浓度中 0.01mmolL1 的硒溶液促进作用较高，但不能确定其是最适浓度，D 错误。11(2019山西怀仁八中月考)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是( )6A t1 t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O 2释放增多B t2 t3，暗反应限制光合作用，若在 t2时刻增加光照，光合速率将继续提高C t3 t4，光照强度不变，光合速率的提高是
15、由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D t4后短暂时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C 3化合物还原后的直接产物产生量逐渐减少解析：选 D。光照强度主要影响光合作用的光反应阶段(发生在类囊体薄膜上)，在 t1时刻给予充足恒定光照，光合速率增加到 t2时刻出现光饱和点，此阶段中叶绿体类囊体膜上色素吸收光能增加，基粒上水光解加快，O 2释放增多，A 错误；图中 t2时刻出现光饱和点，此时光照不是限制因素，主要限制因素为 CO2浓度，因此是暗反应限制光合作用，若在 t2时刻增加 CO2浓度，光合速率将再提高，B 错误； t3 t4CO2增加，暗反应增强，暗反应需要消耗光反应产生的H和 A
16、TP，所以当暗反应增强时反过来也会促使光反应增加，C错误； t4时撤去光照，故光反应不能进行，短时间内叶绿体中的 ATP 被消耗，导致叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C 3化合物还原后的直接产物产生量逐渐减少，D 正确。12(2019辽宁大连渤海中学猜题卷)氮元素是组成细胞的大量元素，下图为植物根吸收的氮元素在植株中的运转情况，下列相关说法正确的是( )A在木质部中运输 NO ，不运输 NH3，说明氮元素在木质部中只能以离子形式运输 3B在根尖成熟区中，由“NH 3氨基酸”可知，根尖细胞也可将无机物合成有机物C根尖成熟区吸收的 NO 可被运输到叶肉细胞中，然后被叶肉细胞直接利用 3D在叶
17、肉细胞中，氨基酸来源包括：根尖成熟区、叶绿体合成等解析：选 D。据题图可知，氮元素在木质部中运输的形式有 NO 、氨基酸等，A 错误； 3氨基酸主要含有 C、H、O、N 等元素，由“NH 3氨基酸”只能说明 NH3参与氨基酸的合成或转化，不能说明根尖细胞可单纯地将无机物合成有机物，B 错误；据题图可知，根尖成熟区吸收的 NO 可被运输到叶肉细胞中，但在叶肉细胞中，NO 要先转变为 NO ，再转 3 3 27变为 NH3才能被细胞利用，C 错误；由题图可知，叶肉细胞中的氨基酸包括至少 2 个来源和2 个去向，其来源包括根尖成熟区及叶绿体通过光合作用合成等，D 正确。13某植物上有白色和绿色两种叶
18、片，在该植物上选取不同的叶片测定其生理过程，如图 1，甲、乙中的叶片生长状况相同，丙、丁叶片生长状况相同，丙进行遮光处理，给丁提供一定浓度的 14CO2，回答下列相关问题：(1)要利用该植物做叶绿体中色素的提取和分离实验，选择图 1 中如_(填“甲”或“丁”)装置中的叶片比较合适，一般常用的提取色素的试剂是_。(2)在相同且适宜条件下，对甲、乙两装置中的叶片进行实验，用碘蒸汽处理叶片，结果只有乙装置内叶片上编号的部位变成蓝色，此实验说明_。(3)图 2 是在适宜的光照条件下，改变通入的 14CO2浓度测定的叶片中葡萄糖、C 5和 C3三种化合物的变化情况的实验结果。图 2 中曲线 a、b、c
19、分别表示_的含量变化。若在 1% CO2浓度条件下，某一时刻突然增加光照，则短时间内曲线 b 表示的物质在细胞中的变化情况是_，产生这种变化的原因是_。图 2 中在 05 分钟内，曲线 a、b 中的 14C 量保持不变，形成两条曲线平行的原因是_。解析：(1)提取分离叶绿体中的色素应选择四种色素都含有且色素含量比较高的叶片，因此应选择丁装置中的叶片，一般选用无水乙醇来提取绿叶中的色素。(2)甲装置中有NaOH 溶液，因此该装置中的 CO2被 NaOH 溶液吸收，植物不能进行光合作用，而乙装置中，编号的部位为叶片白色部分，该部位无叶绿体，编号的部位为叶片绿色部分，该部位有叶绿体，且不对乙装置进行
20、遮光处理，而在编号的部位能检测到光合作用的产物淀粉，故该实验说明叶片进行光合作用时需要 CO2，叶肉细胞中需含有叶绿体。(3)由图可知，在适宜的光照条件下，CO 2浓度先降低后升高，由于二氧化碳浓度降低，暗反应固定二氧化碳的速率降低，所以 C3的含量会下降，而 C5消耗量降低，故 C5的含量会升高；由8于光合作用一直进行，故其葡萄糖含量应一直增加，则曲线 a 表示的是 C3的含量变化，曲线 b 表示的是 C5的含量变化，曲线 c 表示的是葡萄糖的含量变化。突然增加光照强度，光反应产生的H和 ATP 的量增加，C 3的还原速率增加，C 5的再生增多，而 CO2固定过程中C5消耗速率不变，则短时间内叶肉细胞中 C5的含量上升。由图 2 中可看出，在 05 分钟内，曲线 a、b 中的 14C 量保持不变，形成两条曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡。答案：(1)丁 无水乙醇(2)叶片进行光合作用时需要 CO2，叶肉细胞中需含有叶绿体(合理即可)(3)C 3、C 5、葡萄糖 增加 光照强度增加，光反应产生的H和 ATP 增多，C 3还原速率增加，C 5再生增多，而 CO2固定过程中 C5消耗速率不变(合理即可) 光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡
