新教材2023年高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理夯基提能作业新人教版必修1

这是一份新教材2023年高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理夯基提能作业新人教版必修1，共8页。
第5章　第4节　第2课时A　级·基础达标练一、选择题1．下列关于光合作用的叙述，正确的是(　B　)A．绿色植物所有的细胞都能进行光合作用B．光合作用的产物既有有机物，也有无机物C．光合作用的光反应只在光下进行，暗反应只在黑暗中进行D．光合作用的暗反应需要酶，光反应不需要酶解析：绿色植物含有叶绿体的细胞才能进行光合作用，A错误；光合作用的产物中糖类等是有机物，O2是无机物，B正确；光合作用的光反应需要光，只在白天进行，暗反应有光无光都能进行，C错误；光合作用的光反应和暗反应都需要酶，D错误。2．下图为高等绿色植物的光合作用图解。下列相关说法正确的是(　D　)A．①是光合色素，可用层析液提取B．②是O2，全部用于该植物有氧呼吸的第三阶段C．③是C3，能被氧化为(CH2O)D．④是ATP，在叶绿体基质中被消耗解析：①是光合色素，可用无水乙醇提取，A错误；②是O2，当光合作用大于呼吸作用时，一部分氧气释放到细胞外，B错误；三碳化合物被NADPH还原形成有机物，不是被氧化形成有机物，C错误；④是ATP，是光反应的产物，用于暗反应中三碳化合物的还原阶段，其消耗场所是叶绿体基质，D正确。3．关于光合作用的叙述，正确的是(　D　)A．类囊体上产生的ATP可用于吸收矿质元素离子B．夏季晴天光照最强时，植物光合速率一定最高C．进入叶绿体的CO2能被NADPH直接还原D．正常光合作用的植物突然停止光照，C5与ATP含量会下降解析：类囊体上产生的ATP只用于叶绿体内的生命活动，A项错误；夏季晴天光照最强时，蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2供应不足植物光合速率较低，B项错误；进入叶绿体的CO2被C5固定为C3后被NADPH还原，C项错误；正常光合作用的植物突然停止光照，NADPH与ATP的来源减少，暗反应中C3还原减弱，CO2固定仍在进行，故C5含量下降，D项正确。4．如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此图相关的说法错误的是(　B　)A．如果A代表某结构，则A为类囊体B．形成C、D的过程发生在叶绿体基质中C．突然降低环境中CO2浓度，B的产生速率下降D．C3中不仅有来自CO2中的碳，也有来自CO2中的氧解析：结构A上发生的是光合作用的光反应阶段，结构A表示的是类囊体，A正确；光反应中类囊体上的色素吸收的光能一部分被用来进行水的光解形成氧气和NADPH，一部分用来形成ATP，形成C、D的过程发生在类囊体上，B错误；突然降低环境中的二氧化碳浓度，暗反应减弱，光反应也随之减弱，所以氧气的产生速率会下降，C正确；二氧化碳中的碳和氧均参与了三碳化合物的合成，所以C3中不仅有来自CO2中的碳，也有来自CO2中的氧，D正确。5．下列有关细胞呼吸和光合作用原理在生产和生活中的应用，正确的是(　C　)A．给花盆松土通气是为了促进根细胞进行无氧呼吸B．慢跑等有氧运动可增加酒精在肌细胞中的积累C．阴天时可增加人工光照来保证大棚作物产量D．新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温差小解析：给花盆松土通气，保证土壤中有较多的氧气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，A错误；慢跑等有氧运动可以促进有氧呼吸，避免肌细胞无氧呼吸积累乳酸，防止肌肉酸痛，B错误；阴天光照不足，可通过增加人工光照来增加光合作用强度，以保证大棚作物产量，C正确；新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温差大，积累的有机物多，D错误。6．(2022·陕西西安模拟)某小组将叶绿体破坏后，将离心得到的类囊体悬浮液和叶绿体基质分别放入4支试管中，给予试管①、②光照，将试管③、④置于黑暗条件下，实验如图所示。下列有关叙述错误的是(　B　)A．试管①、②对照能说明光反应发生在类囊体上B．试管③、④对照能说明暗反应的场所是叶绿体基质C．4支试管中只有试管①能产生氧气D．若向试管④中加入试管①的悬浮液，通入CO2后有有机物合成解析：试管①、②的自变量为叶绿体的不同部位，其中试管①中可以发生光反应，试管②中不能发生，故两者对照能说明光反应发生在类囊体上，A正确；试管③、④中均无法进行暗反应，故试管③、④对照不能说明暗反应的场所是叶绿体基质，B错误；4支试管中只有试管①中可以发生光反应产生氧气，C正确；试管①中可进行光反应，产物有NADPH和 ATP，若向试管④中加入试管①的悬浮液，通入CO2后可进行暗反应过程，故有有机物的合成，D正确。二、非选择题7．甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在细胞内的变化曲线。据图回答问题：(1)图中A表示的物质是NADPH，它是由水在光下分解产生的，其作用主要是用于C3的还原和提供能量。(2)图中ATP形成所需的能量最终来自于太阳能(光能)。若用同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是(CH2O)。(3)图乙中曲线a表示的化合物是C3，在无光照时，其含量迅速上升的原因是无光时，C3还原受阻，C3合成仍在进行。(4)曲线b表示的化合物是C5，在无光照时，其含量下降的原因是无光时，C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5。解析：分析甲图可以看出，过程②为C3的还原，它需要ATP和NADPH，NADPH是水在光下分解产生的。CO2首先被C5固定生成C3，然后被还原生成葡萄糖等有机物。根据图乙，黑暗条件下光反应停止，产生的NADPH和ATP迅速减少，使C3的还原受阻，而此时CO2仍在不断地被C5固定形成C3而使C3的含量迅速上升，可见a应是C3含量的变化曲线，那么b则是C5含量的变化曲线。B　级·合格达标练一、选择题1．(2021·吉林省五地六校)把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装置进行实验。该实验不能用于验证(　B　)A．光合作用需要CO2B．光合作用能产生O2C．光合作用需要光D．光合作用需要叶绿体解析：图中NaOH的作用是吸收二氧化碳，所以该装置可以用于验证光合作用需要CO2，A正确；图中没有检验氧气的手段，B错误；图中铝箔的作用是遮光，从而证明光合作用需要光照，C正确；图中叶片分为绿色部分、白斑叶和白色部分，可以用于验证光合作用需要叶绿体，D正确。2．如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误的是(　D　)A．②过程需多种酶参与，且需ATP供能B．适宜条件下，③过程在活细胞中都能进行C．⑤过程同时产生的ATP最多D．①③④过程产生的[H]都能与氧结合产生水解析：过程②表示植物光合作用的暗反应阶段，需要多种酶的参与，并且需要光反应阶段为其提供ATP和[H]，A正确；过程③表示呼吸作用的第一阶段，适宜条件下，在所有活细胞中都能进行，B正确；过程⑤表示有氧呼吸的第三阶段，产生大量的ATP，C正确；过程①表示植物光合作用的光反应阶段，产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物，不与氧气反应，③表示呼吸作用的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，无氧条件下③过程产生的[H]不能与氧结合产生水，D错误。故选D。3．(2022·重庆一中高一期末)如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是(　C　)A．①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断的进行下去D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少解析：①表示水光解的产物O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2，A正确；暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B错误；黑暗条件下，光反应停止，暗反应没有光反应提供NADPH和ATP，不会持续的进行下去，C错误；增加光照强度，光反应增强，产生的NADPH和ATP增多，C3减少；降低二氧化碳浓度，二氧化碳的固定过程受到抑制，C3减少，D正确；故选C。4．(2021·湖北黄石市高一月考)下图表示叶肉细胞光反应的部分生理过程，下列有关该图的分析，错误的是(　C　)A．光照强度变弱时物质B的生成速率会降低B．可推测，H＋参与物质A的生成过程C．物质A将参与暗反应中CO2的固定过程D．物质B能以自由扩散的方式跨过叶绿体膜解析：光照强度变弱时，光反应减弱，物质B氧气的生成速率会降低，A正确；可推测，H＋参与物质ATP的生成过程，B正确；ATP将参与暗反应中C3的还原过程，C错误；物质B氧气能以自由扩散的方式跨过叶绿体膜，D正确。故选C。5．(不定项)(2021·湖南省隆回县高一期末)图中甲、乙为植物叶肉细胞中的两种膜结构。下列有关叙述中，错误的是(　BC　)A．甲、乙两种膜结构都属于生物膜系统中的细胞器膜B．甲中产生的O2若被乙利用，至少穿过4层磷脂分子层C．乙中的[H]可能来自葡萄糖的分解，也可能来自图甲D．甲、乙中的生化反应是不同的，所以由不同的酶催化解析：据图分析，膜甲为叶绿体中类囊体薄膜，膜乙为线粒体内膜，两种膜都属于生物膜系统中细胞器膜，A正确；叶绿体和线粒体都有双层膜，故甲中产生的O2若被乙利用，至少穿过4层生物膜、8层磷脂分子层，B错误；乙中的[H]来自于有氧呼吸的第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸的分解，甲中的NADPH只用于暗反应，C错误；甲中发生的是光合作用的光反应，乙中发生的是有氧呼吸的第三阶段，两者中的生化反应是不同的，催化反应的酶也不同，D正确；选BC。6．(2021·山东青岛高三期末)下图是番茄植株的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅡ和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，是吸收、传递、转化光能的光系统，下列叙述错误的是(　B　)A．自然界中能发生光合作用的生物，不一定具备PSⅡ和PSⅠ系统B．光反应过程将吸收的光能转换为活跃的化学能全部储存在ATP中C．在ATP合成酶的作用下，H＋顺浓度梯度转运提供分子势能，促进ADP和Pi合成ATPD．PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为O2和H＋及电子，产生电子传递给PSI将NADP＋和H＋结合形成NADPH解析：由图可知，PSⅡ和PSI分布在叶肉细胞的类囊体薄膜上，自然界中能发生光合作用的生物，不一定具叶绿体，如蓝细胞，故不一定具备PSⅡ和PSI系统，A正确；分析图示可知，光反应过程将吸收的一部分光能转换为活跃的化学能储存在ATP中，还有一部分储存在NADPH中，B错误；由图可知，H＋顺浓度梯度转运出类囊体并产生能量，在ATP合成酶的作用下，促进ADP和Pi合成ATP，C正确；图中显示，PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为O2、H＋和电子，产生的电子传递给PSI用于将NADP＋和H＋结合形成NADPH，D正确。故选B。二、非选择题7．光合作用卡尔文循环中催化CO2固定的酶(R酶)具有双功能性，当环境中高CO2浓度、低O2时，进行羧化功能；当环境中低CO2浓度、高O2时，进行加氧功能，从而使得细胞依赖光照吸收O2和释放CO2，即光呼吸，如下图所示，请回答：(1)核编码的R酶的小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质组装。(2)当环境中CO2浓度高、O2浓度低时R酶催化C5与CO2形成2分子 3－磷酸甘油酸，进一步形成2分子C3。而在低CO2浓度、高O2环境中，R酶催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2－磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体离开叶绿体，再经叶绿体外代谢途径最终转换为1分子甘油酸，并释放1分子CO2，该过程被称为光呼吸。(3)推测光呼吸对植物生长的不利方面表现在光呼吸会消耗C5，不利于植物光合作用暗反应的进行。(4)在强光下由于光反应速率大于暗反应速率，因此细胞中会积累[H]和ATP,__从而损伤叶绿体，而光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应的原料，因此光呼吸对植物有重要的积极意义。(5)下图是在不同供水条件下小麦灌浆中期叶片光呼吸速率的日变化曲线。由图分析缺水组在12点到14点左右光呼吸速率最高的原因是缺水组在12点到14点左右，一方面光照较强，光反应产生的氧气较多，另一方面为了减少水分散失，气孔关闭，胞间二氧化碳浓度较低，当环境中低CO2浓度、高O2时，有利于提高光呼吸的速率。解析：(1)分析题意可知，R酶可催化C5与CO2结合，完成光合作用暗反应，发生在叶绿体基质中，故编码的R酶的小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质组装。(2)据图分析可知，当环境中CO2浓度高、O2浓度低时R酶催化C5与CO2形成2分子3－磷酸甘油酸，进一步形成2分子C3。而在低CO2浓度、高O2环境中，R酶催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2－磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体离开叶绿体，再经叶绿体外代谢途径最终转换为1分子甘油酸，并释放1分子CO2，该过程被称为光呼吸。(3)据图分析可知，光呼吸会消耗C5，不利于植物光合作用暗反应的进行，从而对植物生长不利。(4)在强光下由于光反应速率大于暗反应速率，因此细胞中会积累NADPH和ATP, 光呼吸可以消耗多余的该物质从而避免损伤叶绿体，且光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应的原料，因此光呼吸对植物有重要的积极意义。(5)缺水组在12点到14点左右，一方面光照较强，光反应产生的氧气较多，另一方面为了减少水分散失，气孔关闭，胞间二氧化碳浓度较低，当环境中低CO2浓度、高O2时，有利于提高光呼吸的速率。