2024届人教版高考生物一轮复习光合作用与能量转化(Ⅰ)作业含答案

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课时分层作业(九)　光合作用与能量转化(Ⅰ)

1．如图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱，以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。下列叙述错误的是(　　)

A．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
B．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
C．植物进行光合作用时，C5总量的变化趋势与作用光谱基本一致
D．温度、CO2浓度等因素能影响作用光谱的吸收值

2．(2023·广东广州联考)将从菠菜叶绿体中分离出的某种结构“X”，用磷脂分子包裹形成“油包水液滴”结构，并在其中加入足量NADP＋、ADP等物质，给予其一定的光照，检测到有气泡放出。根据实验现象推测，结构“X”为叶绿体结构的(　　)
A．① B．②　　　
C．③　　　 D．④
3．(2021·重庆选择性考试适应性测试)绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示：
CO2＋H2O(CH2O)＋O2
下列有关叙述错误的是(　　)
A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化
B．光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源
D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
4．(2023·北京石景山期末)对正在进行光合作用的植物，若突然降低植物周围环境中的CO2浓度，则短时间内，下列有关生理变化的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中C5/C3的值上升
B．叶绿体中ATP/ADP的值下降
C．NADPH/NADP＋的值下降
D．光反应速率加快
5．(不定项)如图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．过程①需要消耗光反应提供的ATP和NADPH
B．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质
C．叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程
D．④受阻时，②③的进行能缓解丙糖磷酸积累对卡尔文循环的抑制
6．(2022·东北三校联考)光系统是绿色植物细胞吸收光能的基本单位，是由叶绿素、类胡萝卜素、脂质和蛋白质等多种物质组成的复合物。光系统包括光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。其作用机制如下图所示。

请据图中信息回答下列问题。
(1)图中所示的生物膜位于细胞器________中，称为____________膜。
(2)PSⅡ利用光能将水分解为O2和H＋，其中O2分子进入相邻细胞被利用至少需要穿过________层生物膜，图中H＋穿过生物膜的方式为________，判断的理由是_______________________________________________________________。
(3)图中ATP合成时所需的ADP主要来自____________过程，此过程会消耗图中的ATP和________，增加光照强度短时间内后者含量________(填“增加”或“减少”)；不改变光照强度，通过________(填“增加”或“减少”)CO2的含量，可以达到同样的效果。

7．(2022·广东深圳模拟)我国科学家设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP)，成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法不正确的是(　　)
A．自然光合系统只能还原C3，而光敏蛋白可直接还原CO2
B．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照
C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似
D．该研究为减轻温室效应提供了新思路
8．(2022·广东佛山模拟)我国科学家利用CO2人工合成淀粉获得成功。该技术分为三个阶段：阶段Ⅰ由CO2在一定的条件下生成CI(甲醇)，CI经过缩合反应依次生成DHA(二羟丙酮)、DHAP(磷酸二羟丙酮)、GAP等三碳中间体；阶段Ⅱ由GAP通过缩合反应生成六碳化合物；阶段Ⅲ由六碳化合物经过生物聚合反应生成淀粉。下列说法错误的是(　　)
A．绿色植物叶肉细胞内类似于阶段Ⅰ的过程发生在叶绿体基质
B．叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程需光反应提供NADPH和ATP
C．叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程需要相关酶催化并提供活化能
D．研究该过程中淀粉的合成途径利用14C同位素标记比13O更合适
9．(不定项)(2023·辽宁名校联考)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。下列有关说法正确的是(　　)

模块1　　　　模块2　　　　模块3
A．模块1和2模拟的是发生在叶绿体类囊体薄膜上进行的过程
B．模块3为模块2提供的物质有ADP、Pi和NADP＋等
C．甲、乙两种物质分别是三碳化合物和五碳化合物
D．在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量更多
10．(2022·广东肇庆二模)为研究光合作用过程，科学家设计了以下实验：将叶绿体的类囊体放入烧杯中，人为调整类囊体膜两侧的pH，并适时加入适量的ADP和Pi，一段时间后检测ATP是否产生，实验过程如图1；科学家还测定了添加ADP和Pi的前后类囊体膜两侧H＋浓度变化，结果如图2所示。据此回答下列问题：

图1

图2
(1)叶绿体的类囊体是光合作用中________阶段的场所，主要吸收____________(填可见光的颜色)的叶绿素和在层析液中溶解度________(填“最大”或“最小”)的类胡萝卜素分布在类囊体的薄膜上。
(2)若想证明“类囊体膜两侧H＋没有浓度差就不能合成ATP”。还需人为调整类囊体膜两侧的pH，使____________________，并适时加入适量的ADP和Pi，一段时间后检测ATP的产生情况。
(3)研究者发现“只有类囊体内的H＋浓度高于膜外时，才能促使ADP和Pi合成ATP”，在上述实验的基础上，还需设计怎样的实验。请写出实验思路，并在图3中画出预期实验结果。实验思路：_____________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。

图3
11．(2022·南京市一模)甜瓜是新疆重要的经济作物。图1为甜瓜叶绿体内进行的光合作用过程。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下，磷酸转运器将磷酸丙糖不断运出叶绿体用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运回叶绿体。温室种植甜瓜常需要补光以增加产量。图2表示三种不同补光条件下甜瓜光合速率的曲线图。请回答下列问题：

图1

图2
(1)图1中，场所Ⅰ处影响光合速率的内因主要有__________和光反应相关的酶等；场所Ⅱ的名称是____________。
(2)图1中，物质D是________________，物质B的去向是进入________和大气中。若其他条件不变，CO2供应突然减少，则短时间内物质E的相对含量将________。
(3)据图1分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则甜瓜的光合速率将________。
(4)据图2分析，________更有利于提高甜瓜的产量，其原因是该措施能直接促进光合作用________阶段的效果更显著。
(5)随着温室甜瓜补光天数的增加，发现有些甜瓜出现叶面发黄的现象，从而降低了甜瓜的光合速率。瓜农经多年种植发现用苦豆子作为绿肥可解决这一问题。研究人员测定了不同苦豆子绿肥施用量下甜瓜的单果重及粗蛋白、维生素C含量，M0～M4组分别是每株0 g、100 g、200 g、300 g、400 g的绿肥施用量，结果如图3所示。据此分析，甜瓜品质最佳的苦豆子绿肥施用量是________组。


图3

课时分层作业(九)
1．C　[图中横坐标为波长，纵坐标为吸收值，叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，A正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，B正确；植物进行光合作用时，O2释放量的变化趋势与作用光谱基本相同，而由于C5的利用和合成处于动态平衡中，因此C5总量基本不变，C错误；温度、CO2浓度等因素能影响光合作用，从而影响作用光谱的吸收值，D正确。]
2．D　[结构“X”能够产生气泡(氧气)，即可以进行光反应，光反应的场所是类囊体的薄膜(基粒)，图中①为叶绿体外膜、②为叶绿体内膜、③为叶绿体基质、④为基粒。故选D。]
3．B　[绿色植物利用光能，在叶绿体中将无机物CO2和H2O转化为有机物并释放O2。在此过程中，CO2中的C被NADPH还原，H2O中的O被氧化，A正确；光能的吸收发生在类囊体薄膜上，光能的直接转化是在类囊体薄膜上由光能直接转化为ATP中活跃的化学能，B错误；绿色植物通过光合作用制造的(CH2O)是地球上有机物的主要来源，C正确；好氧生物的生存需要氧气，光合作用释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。]
4．A　[在植物光合作用时突然降低 CO2 浓度，这将抑制暗反应中CO2的固定，导致C3含量减少，短时间内C5增多，故叶绿体中C5/C3的值上升，A正确；C3减少，则C3的还原变慢，消耗的ATP和NADPH变少，故叶绿体中ATP/ADP的值上升，NADPH/NADP＋的值上升，B、C错误；暗反应过程受抑制，进而影响光反应过程，光反应变慢，D错误。]
5．BCD　[过程①表示CO2的固定，CO2的固定不消耗光反应提供的ATP和NADPH，消耗ATP和NADPH的是C3的还原过程。]
6．(1)叶绿体　类囊体的薄　(2)7　协助扩散　该过程需要载体蛋白的协助，但不消耗能量　(3)C3的还原(光合作用暗反应)　NADPH　增加　减少
7．B　[自然光合系统只能还原C3，由题意可知PSP能够将CO2直接还原，A正确；黑暗条件下自然光合系统中的暗反应由于缺少光反应产生的ATP和NADPH，无法持续进行，B错误；在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，说明光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似，C正确；温室效应是由CO2过量排放导致的，该研究为减轻温室效应提供了新思路，D正确。]
8．C　[阶段Ⅰ由CO2在一定的条件下生成三碳中间体，绿色植物叶肉细胞内类似于阶段Ⅰ的过程是CO2的固定，发生在叶绿体基质，A正确；阶段Ⅱ由GAP通过缩合反应生成六碳化合物，叶肉细胞内类似于阶段Ⅱ的过程是C3的还原，需光反应提供NADPH和ATP，B正确；酶的催化是降低化学反应的活化能，不能提供活化能，C错误；该过程中淀粉的合成途径与卡尔文循环反应过程相似，用14C标记CO2，探究CO2中的C如何转化成有机物中的C，D正确。]
9．ABD　[从图中分析，模块1和2模拟的是H2O的分解和能量转换，属于光反应过程，在叶绿体类囊体薄膜上进行，A项正确；从图中分析，模块3模拟的是暗反应过程，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋ 等，B项正确；甲与CO2结合形成三碳化合物，因此甲是五碳化合物，乙是三碳化合物，C项错误；该系统只合成糖类，不消耗糖类，所以该系统积累的糖类多，D项正确。]
10．(1)光反应　蓝紫光和红光　最大
(2)类囊体膜两侧的pH相等
(3)人为调整类囊体膜两侧的pH，使类囊体膜内的pH低于膜外，并适时加入适量的ADP和Pi，一段时间后检测ATP的产生情况

11．(1)光合色素　叶绿体基质 (2)NADPH和ATP　线粒体　减少
(3)降低　(4)红光补光　光反应 (5)M3(或300 g/株)