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苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第三章 细胞中能量的转换和利用第二节 光合作用——光能的捕获和转换第二课时一课一练
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这是一份苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第三章 细胞中能量的转换和利用第二节 光合作用——光能的捕获和转换第二课时一课一练，共9页。试卷主要包含了如图是叶绿体局部结构模式图等内容，欢迎下载使用。
题组一 光合作用的过程
1.(2021江苏南通如皋中学期中)光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的( )
A.类囊体膜 B.外膜 C.内膜 D.基质
2.(2021江苏常熟中学期中)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.C3 B.C5 C.[H] D.(CH2O)
3.(2021江苏盐城伍佑中学月考)用含同位素14C的CO2来追踪光合作用碳原子的转移,最可能的途径是( )
A.14CO2叶绿素ADP
B.14CO2ADPATP
C.14CO2三碳化合物糖类
D.14CO2五碳化合物糖类
4.1937年,英国科学家希尔在研磨绿叶后制取叶绿体悬液,并向悬液中加入草酸铁,然后给予光照,下列有关此实验的叙述,不正确的是( )
A.该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+
B.实验过程中离体的叶绿体释放出了O2
C.该实验证明了光合作用在叶绿体中进行
D.该实验证明了光合作用产生的氧气来自水
5.(2021江苏徐州合规性考试模拟)如图是叶绿体局部结构模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.①上分布着色素和有关酶
B.①中发生水的光解并产生氧气
C.②中发生ATP的合成
D.CO2的固定发生在结构②中
6.(2021江苏盐城响水中学期末改编)下列关于光合作用的叙述中,正确的是( 易错 )
A.光合作用不一定都发生在叶绿体中
B.光反应和暗反应都生成[H]
C.光反应不需要酶,暗反应需要酶催化
D.红外光和紫外光被叶绿素中的色素吸收后用于光合作用
7.如图表示绿色植物体内光合作用过程,请据图分析并回答:
(1)图中的物质①是 ,该物质是光合作用中水的裂解产物,除此之外,还有NADPH能为光合作用的 (填“暗反应”或“光反应”)提供还原剂。
(2)图中的物质④是 ,其与C5反应形成C3化合物,叶肉细胞中该反应的场所位于叶绿体的 。
(3)光合作用过程中,物质变化的同时伴随着能量的变化,所需能量来源于 (填“光”或“化学”)能,经过光反应将能量转化为活跃的 (填“光”或“化学”)能,然后经暗反应将其储存在糖分子中。
8.地球上的绿色植物每年通过光合作用制造的有机物高达2 200亿吨,相当于全球每年能量消耗的10倍,可见对光合作用的研究具有重要意义。
(1)细胞内的叶绿体是一种动态的细胞器,随光照强度的变化,其分布和位置也会发生改变,该过程称为叶绿体定位。由图1结果可知,在弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能 ;在强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害。
图1 图2
(2)研究发现,叶绿体定位至少需要两个条件,即叶绿体的移动和新位置上的锚定。化学处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,推测叶绿体是沿着 进行移动的;去除叶绿体的CHUP1蛋白后,叶绿体定位异常(图2),推测叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,则CHUP1蛋白位于叶绿体 。
题组二 化能合成作用
9.(2020江苏泰州期末改编)下列有关化能合成作用的叙述,正确的是( )
A.硝化细菌能将氨气和水合成糖类
B.进行化能合成作用的生物能利用有机物中的化学能
C.进行化能合成作用的生物属于自养生物
D.化能合成作用和光合作用合成有机物的能量来源相同
能力提升练
题组一 综合分析光合作用的过程
1.(2021江苏苏州常熟中学月考,)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。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,下列相关叙述不正确的是( )
A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
B.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
C.b点后曲线上升是由于细胞内缺少ATP和[H]
D.放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质
2.(2021江苏淮安淮海中学调研,)光合作用暗反应中最先产生的糖类化合物是磷酸丙糖,磷酸丙糖既可以在叶绿体内参与淀粉的合成,也可以运到细胞质基质中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运。据图分析,下列相关说法错误的是( )
A.物质A表示H2O,它在类囊体膜上分解
B.物质B表示CO2,它被固定后首先产生磷酸丙糖
C.两分子磷酸丙糖可经酶催化产生一分子蔗糖
D.若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率,可促进淀粉的积累
3.(2020江苏无锡期中调研,)黑藻是一种叶片薄且叶绿体大的常见水生植物,易于取材,常作为生物学实验的材料。如图为黑藻叶肉细胞光合作用部分过程图,请分析回答:
(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物 都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中碳的转移途径为 (用物质和箭头表示),产生的NADP+也会移动到 部位被再次利用。
(2)黑藻叶肉细胞通过进行两次羧化反应固定CO2的方式适应水生环境,据图分析,两次羧化反应的场所分别在 。请解释水中CO2含量较低,但黑藻光合作用效率却较高的原因是 。
题组二 环境变化导致光合作用产物变化
4.()利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是( )
A.叶绿素吸收光能的效率下降
B.NADPH等的积累,使光反应速率减慢
C.合成ATP所需的酶活性受到抑制
D.暗反应中生成的水减少,使光反应的原料不足
5.(2021江苏连云港赣榆中学模拟,)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于环境条件变化而引起的光合作用的变化,下列说法正确的是( )
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
6.(多选)(2020江苏盐城射阳中学期末,)对光合作用图解分析不正确的是( )
A.图示为真核生物的光合作用过程
B.若突然停止光照,则短时间内三碳化合物的含量将下降
C.图中①为O2,②为ATP
D.若用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→三碳化合物→糖类
答案全解全析
基础过关练
1.A 由于叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上,故光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的类囊体膜。
2.C 题图表示在类囊体膜上进行的光反应,叶绿体中的光合色素吸收的光能将水分解为氧气和[H],C正确。
3.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,然后在有关酶的催化下,C3经过一系列生化反应部分转变为糖类,所以碳原子转移途径可能为CO2→C3→糖类。
4.D 该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+,同时离体的叶绿体释放出了氧气,该实验一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行(教材P87),但没有证明光合作用产生的氧气来自水,D错误。
5.C ①为类囊体膜,其上分布着色素和有关酶,是光反应的场所,其中可发生水的光解并产生氧气,A、B正确;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中不能进行ATP的合成,而且还要消耗ATP,C错误;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中可发生二氧化碳的固定,D正确。
6.A 蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用,A正确;暗反应需要光反应提供ATP和[H],暗反应不能生成[H],B错误;光反应和暗反应都需要酶的催化,C错误;叶绿素能吸收可见光区的红光和蓝紫光,但不能吸收红外光和紫外光,D错误。
易错警示 误认为光合作用一定发生在叶绿体中。没有叶绿体,但有光合色素和相应的酶也能进行光合作用,如蓝细菌。
7.答案 (1)氧气 暗反应 (2)二氧化碳 基质 (3)光 化学
解析 结合光合作用过程分析:①为氧气,②为NADPH,③为ATP,④为二氧化碳,⑤为(CH2O)。(1)物质①是氧气,光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应过程中C3的还原,其中NADPH作为还原剂。(2)物质④是二氧化碳,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所位于叶绿体的基质中。(3)植物光合作用的能量来源于光能,通过光反应将光能转化为ATP中活跃的化学能,再经暗反应将其储存在糖分子中。
8.答案 (1)最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用 (2)微丝蛋白(细胞骨架) 外膜表面
解析 (1)据图1可知,在弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用。(2)细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位与微丝蛋白有关,因此可推测叶绿体的移动是沿着微丝蛋白(细胞骨架)进行的。叶绿体是双层膜结构的细胞器,CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜表面,故叶绿体通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上。
9.C 硝化细菌能将二氧化碳和水合成为糖(教材P89),A错误;进行化能合成的生物利用无机物氧化时释放的能量,如硝化细菌可以将氨氧化成硝酸盐,同时释放能量,并利用这些能量合成有机物;B错误;进行化能合成作用的生物属于自养生物,C正确;化能合成作用利用无机物氧化时释放的能量,光合作用利用光能,二者合成有机物的能量来源不同,D错误。
能力提升练
1.B 图示中,Oa段叶肉细胞中三碳化合物浓度上升,说明消耗的五碳化合物增加,故五碳化合物浓度有所下降,A正确;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是由于CO2的固定和C3的还原过程保持相对稳定,B错误;b点后曲线上升是因为黑暗条件下,光反应停止,不能继续产生[H]和ATP,C正确;放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质,D正确。
2.C 物质A是光反应的原料H2O,其在叶绿体类囊体膜上分解成氧气和[H],A正确;物质B参与暗反应生成磷酸丙糖(三碳化合物),物质B表示CO2,B正确;蔗糖为二糖,有12个碳原子,两分子磷酸丙糖只有6个碳原子,两分子磷酸丙糖不能经酶催化产生一分子蔗糖,C错误;据题意知,Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运,当磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时,多出的磷酸丙糖可转化成淀粉,D正确。
3.答案 (1)ATP CO2→C3→(CH2O) 类囊体 (2)细胞质基质、叶绿体基质 两次羧化反应升高了叶绿体中CO2浓度
解析 磷酸烯醇式丙酮酸在细胞质基质可以将HCO3-固定生成草酰乙酸,草酰乙酸进入叶绿体被NADPH还原生成苹果酸,进而分解生成CO2,参与光合作用暗反应过程。(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物ATP都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O),产生的NADP+也会移动到类囊体部位再次被光反应利用合成NADPH。(2)分析图示可知,两次羧化反应的场所分别在细胞质基质、叶绿体基质。黑藻叶肉细胞两次羧化反应大大升高了叶绿体中CO2浓度,使黑藻在CO2含量较低的水中,依然保持较高的光合速率。
4.B 由题意可知,加入药物后影响了暗反应,没有影响叶绿体中的色素的功能,所以叶绿素吸收光能的效率没有下降,A错误;由于暗反应速率下降,会减少对NADPH和ATP的消耗,导致NADPH和ATP积累,进而影响光反应速率,B正确;ATP在光反应阶段合成,ATP合成酶是用于光反应阶段的物质,而加入的药物影响的是暗反应过程,C错误;光反应的原料——水,主要来自环境,而不是暗反应,D错误。
5.B 突然中断CO2供应,导致CO2的固定速率降低,光反应暂时不受影响,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,进而使ATP和[H]含量增加,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增加,ATP/ADP的值增大,A错误,B正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,突然将红光改变为绿光后,光反应阶段受影响,ATP和[H]合成减少,而暗反应暂时不受影响,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,光反应阶段产生的ATP和[H]含量增加,ATP/ADP的值增加,D错误。
6.BD 原核生物没有叶绿体,类囊体存在于叶绿体中,故图示为真核生物的光合作用过程,A正确;若突然停止光照,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,故短时间内三碳化合物的含量将增加,B错误;光反应阶段包括水的光解和ATP的合成,图中①为O2,②为ATP,C正确;水的光解产生[H]与氧气,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类,因此用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→[H]→糖类,D错误。
1.A
2.C
3.C
4.D
5.C
6.A
9.C
1.B
2.C
4.B
5.B
6.BD
题组一 光合作用的过程
1.(2021江苏南通如皋中学期中)光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的( )
A.类囊体膜 B.外膜 C.内膜 D.基质
2.(2021江苏常熟中学期中)如图是绿色植物光合作用的光反应过程示意图,其中物质X代表的是( )
A.C3 B.C5 C.[H] D.(CH2O)
3.(2021江苏盐城伍佑中学月考)用含同位素14C的CO2来追踪光合作用碳原子的转移,最可能的途径是( )
A.14CO2叶绿素ADP
B.14CO2ADPATP
C.14CO2三碳化合物糖类
D.14CO2五碳化合物糖类
4.1937年,英国科学家希尔在研磨绿叶后制取叶绿体悬液,并向悬液中加入草酸铁,然后给予光照,下列有关此实验的叙述,不正确的是( )
A.该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+
B.实验过程中离体的叶绿体释放出了O2
C.该实验证明了光合作用在叶绿体中进行
D.该实验证明了光合作用产生的氧气来自水
5.(2021江苏徐州合规性考试模拟)如图是叶绿体局部结构模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.①上分布着色素和有关酶
B.①中发生水的光解并产生氧气
C.②中发生ATP的合成
D.CO2的固定发生在结构②中
6.(2021江苏盐城响水中学期末改编)下列关于光合作用的叙述中,正确的是( 易错 )
A.光合作用不一定都发生在叶绿体中
B.光反应和暗反应都生成[H]
C.光反应不需要酶,暗反应需要酶催化
D.红外光和紫外光被叶绿素中的色素吸收后用于光合作用
7.如图表示绿色植物体内光合作用过程,请据图分析并回答:
(1)图中的物质①是 ,该物质是光合作用中水的裂解产物,除此之外,还有NADPH能为光合作用的 (填“暗反应”或“光反应”)提供还原剂。
(2)图中的物质④是 ,其与C5反应形成C3化合物,叶肉细胞中该反应的场所位于叶绿体的 。
(3)光合作用过程中,物质变化的同时伴随着能量的变化,所需能量来源于 (填“光”或“化学”)能,经过光反应将能量转化为活跃的 (填“光”或“化学”)能,然后经暗反应将其储存在糖分子中。
8.地球上的绿色植物每年通过光合作用制造的有机物高达2 200亿吨,相当于全球每年能量消耗的10倍,可见对光合作用的研究具有重要意义。
(1)细胞内的叶绿体是一种动态的细胞器,随光照强度的变化,其分布和位置也会发生改变,该过程称为叶绿体定位。由图1结果可知,在弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,使其能 ;在强光条件下,叶绿体移动到细胞两侧,以避免强光的伤害。
图1 图2
(2)研究发现,叶绿体定位至少需要两个条件,即叶绿体的移动和新位置上的锚定。化学处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,推测叶绿体是沿着 进行移动的;去除叶绿体的CHUP1蛋白后,叶绿体定位异常(图2),推测叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上,则CHUP1蛋白位于叶绿体 。
题组二 化能合成作用
9.(2020江苏泰州期末改编)下列有关化能合成作用的叙述,正确的是( )
A.硝化细菌能将氨气和水合成糖类
B.进行化能合成作用的生物能利用有机物中的化学能
C.进行化能合成作用的生物属于自养生物
D.化能合成作用和光合作用合成有机物的能量来源相同
能力提升练
题组一 综合分析光合作用的过程
1.(2021江苏苏州常熟中学月考,)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。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,下列相关叙述不正确的是( )
A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
B.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
C.b点后曲线上升是由于细胞内缺少ATP和[H]
D.放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质
2.(2021江苏淮安淮海中学调研,)光合作用暗反应中最先产生的糖类化合物是磷酸丙糖,磷酸丙糖既可以在叶绿体内参与淀粉的合成,也可以运到细胞质基质中参与蔗糖的合成。已知Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运。据图分析,下列相关说法错误的是( )
A.物质A表示H2O,它在类囊体膜上分解
B.物质B表示CO2,它被固定后首先产生磷酸丙糖
C.两分子磷酸丙糖可经酶催化产生一分子蔗糖
D.若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率,可促进淀粉的积累
3.(2020江苏无锡期中调研,)黑藻是一种叶片薄且叶绿体大的常见水生植物,易于取材,常作为生物学实验的材料。如图为黑藻叶肉细胞光合作用部分过程图,请分析回答:
(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物 都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中碳的转移途径为 (用物质和箭头表示),产生的NADP+也会移动到 部位被再次利用。
(2)黑藻叶肉细胞通过进行两次羧化反应固定CO2的方式适应水生环境,据图分析,两次羧化反应的场所分别在 。请解释水中CO2含量较低,但黑藻光合作用效率却较高的原因是 。
题组二 环境变化导致光合作用产物变化
4.()利用小球藻培养液进行光合作用实验时,在其中加入抑制暗反应的药物后,发现在同样的光照条件下释放氧气的速率下降。主要原因是( )
A.叶绿素吸收光能的效率下降
B.NADPH等的积累,使光反应速率减慢
C.合成ATP所需的酶活性受到抑制
D.暗反应中生成的水减少,使光反应的原料不足
5.(2021江苏连云港赣榆中学模拟,)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于环境条件变化而引起的光合作用的变化,下列说法正确的是( )
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
6.(多选)(2020江苏盐城射阳中学期末,)对光合作用图解分析不正确的是( )
A.图示为真核生物的光合作用过程
B.若突然停止光照,则短时间内三碳化合物的含量将下降
C.图中①为O2,②为ATP
D.若用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→三碳化合物→糖类
答案全解全析
基础过关练
1.A 由于叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体膜上,故光照条件下,绿色植物叶肉细胞吸收光能的场所是叶绿体的类囊体膜。
2.C 题图表示在类囊体膜上进行的光反应,叶绿体中的光合色素吸收的光能将水分解为氧气和[H],C正确。
3.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,然后在有关酶的催化下,C3经过一系列生化反应部分转变为糖类,所以碳原子转移途径可能为CO2→C3→糖类。
4.D 该实验过程中Fe3+被还原为Fe2+,同时离体的叶绿体释放出了氧气,该实验一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行(教材P87),但没有证明光合作用产生的氧气来自水,D错误。
5.C ①为类囊体膜,其上分布着色素和有关酶,是光反应的场所,其中可发生水的光解并产生氧气,A、B正确;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中不能进行ATP的合成,而且还要消耗ATP,C错误;②为叶绿体基质,是暗反应的场所,其中可发生二氧化碳的固定,D正确。
6.A 蓝细菌没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用,A正确;暗反应需要光反应提供ATP和[H],暗反应不能生成[H],B错误;光反应和暗反应都需要酶的催化,C错误;叶绿素能吸收可见光区的红光和蓝紫光,但不能吸收红外光和紫外光,D错误。
易错警示 误认为光合作用一定发生在叶绿体中。没有叶绿体,但有光合色素和相应的酶也能进行光合作用,如蓝细菌。
7.答案 (1)氧气 暗反应 (2)二氧化碳 基质 (3)光 化学
解析 结合光合作用过程分析:①为氧气,②为NADPH,③为ATP,④为二氧化碳,⑤为(CH2O)。(1)物质①是氧气,光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应过程中C3的还原,其中NADPH作为还原剂。(2)物质④是二氧化碳,其与C5反应形成C3,叶肉细胞中该反应的场所位于叶绿体的基质中。(3)植物光合作用的能量来源于光能,通过光反应将光能转化为ATP中活跃的化学能,再经暗反应将其储存在糖分子中。
8.答案 (1)最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用 (2)微丝蛋白(细胞骨架) 外膜表面
解析 (1)据图1可知,在弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用。(2)细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,处理破坏细胞内的微丝蛋白(细胞骨架成分)后,叶绿体定位异常,可知叶绿体的定位与微丝蛋白有关,因此可推测叶绿体的移动是沿着微丝蛋白(细胞骨架)进行的。叶绿体是双层膜结构的细胞器,CHUP1蛋白位于叶绿体的外膜表面,故叶绿体通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上。
9.C 硝化细菌能将二氧化碳和水合成为糖(教材P89),A错误;进行化能合成的生物利用无机物氧化时释放的能量,如硝化细菌可以将氨氧化成硝酸盐,同时释放能量,并利用这些能量合成有机物;B错误;进行化能合成作用的生物属于自养生物,C正确;化能合成作用利用无机物氧化时释放的能量,光合作用利用光能,二者合成有机物的能量来源不同,D错误。
能力提升练
1.B 图示中,Oa段叶肉细胞中三碳化合物浓度上升,说明消耗的五碳化合物增加,故五碳化合物浓度有所下降,A正确;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是由于CO2的固定和C3的还原过程保持相对稳定,B错误;b点后曲线上升是因为黑暗条件下,光反应停止,不能继续产生[H]和ATP,C正确;放射性三碳化合物的合成和消耗均在叶绿体基质,D正确。
2.C 物质A是光反应的原料H2O,其在叶绿体类囊体膜上分解成氧气和[H],A正确;物质B参与暗反应生成磷酸丙糖(三碳化合物),物质B表示CO2,B正确;蔗糖为二糖,有12个碳原子,两分子磷酸丙糖只有6个碳原子,两分子磷酸丙糖不能经酶催化产生一分子蔗糖,C错误;据题意知,Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输严格按照1∶1的比例进行转运,当磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率时,多出的磷酸丙糖可转化成淀粉,D正确。
3.答案 (1)ATP CO2→C3→(CH2O) 类囊体 (2)细胞质基质、叶绿体基质 两次羧化反应升高了叶绿体中CO2浓度
解析 磷酸烯醇式丙酮酸在细胞质基质可以将HCO3-固定生成草酰乙酸,草酰乙酸进入叶绿体被NADPH还原生成苹果酸,进而分解生成CO2,参与光合作用暗反应过程。(1)图中NADPH是光反应产物之一,它和光反应的另一产物ATP都会参与卡尔文循环。卡尔文循环中碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O),产生的NADP+也会移动到类囊体部位再次被光反应利用合成NADPH。(2)分析图示可知,两次羧化反应的场所分别在细胞质基质、叶绿体基质。黑藻叶肉细胞两次羧化反应大大升高了叶绿体中CO2浓度,使黑藻在CO2含量较低的水中,依然保持较高的光合速率。
4.B 由题意可知,加入药物后影响了暗反应,没有影响叶绿体中的色素的功能,所以叶绿素吸收光能的效率没有下降,A错误;由于暗反应速率下降,会减少对NADPH和ATP的消耗,导致NADPH和ATP积累,进而影响光反应速率,B正确;ATP在光反应阶段合成,ATP合成酶是用于光反应阶段的物质,而加入的药物影响的是暗反应过程,C错误;光反应的原料——水,主要来自环境,而不是暗反应,D错误。
5.B 突然中断CO2供应,导致CO2的固定速率降低,光反应暂时不受影响,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,进而使ATP和[H]含量增加,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增加,ATP/ADP的值增大,A错误,B正确;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,突然将红光改变为绿光后,光反应阶段受影响,ATP和[H]合成减少,而暗反应暂时不受影响,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,光反应阶段产生的ATP和[H]含量增加,ATP/ADP的值增加,D错误。
6.BD 原核生物没有叶绿体,类囊体存在于叶绿体中,故图示为真核生物的光合作用过程,A正确;若突然停止光照,三碳化合物的还原受阻,短时间内其来源不变,故短时间内三碳化合物的含量将增加,B错误;光反应阶段包括水的光解和ATP的合成,图中①为O2,②为ATP,C正确;水的光解产生[H]与氧气,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类,因此用3H标记的H2O进行示踪,可发现元素H的转移途径为H2O→[H]→糖类,D错误。
1.A
2.C
3.C
4.D
5.C
6.A
9.C
1.B
2.C
4.B
5.B
6.BD
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