1、光合作用的过程光合作用的过程 基础过关 知识点一 光合作用的过程 1下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上( ) A图示生物膜为叶绿体内膜 B可完成光合作用的全过程 C发生的能量转换是：光能电能化学能 D产生的 ATP 可用于植物体的各项生理活动 答案 C 解析 叶绿体内膜为生物膜的一种， 图示为叶绿体的类囊体膜， 光反应在叶绿体类囊体膜上 进行，碳反应在叶绿体内的基质中进行，光反应产生的 ATP 用于碳反应。 2在叶绿体中，ATP 和 ADP 的运动方向是( ) AATP 和 ADP 同时由类囊体向叶绿体基质运动 BATP 和 ADP 同时由叶绿体基质向类囊体运动 CAT
2、P 由类囊体向叶绿体基质运动，ADP 的运动方向则相反 DADP 由类囊体向叶绿体基质运动，ATP 的运动方向则相反 答案 C 解析 在叶绿体中，ATP 在类囊体膜上产生，在叶绿体基质中被消耗产生 ADP，而 ADP 的 转运方向则与 ATP 相反。 3下图表示光合作用的过程，其中、表示光合作用的两个阶段，a、b 表示相关物质。 下列相关叙述正确的是( ) A阶段表示碳反应 B阶段表示光反应 C物质 a 表示 NADPH D物质 b 表示 C3 答案 C 解析 、 分别表示光反应和碳反应， A、 B 项错误； 光反应为碳反应提供 ATP 和 NADPH， 所以图中的 a 表示的是 NADPH，
3、物质 b 表示的是 ATP，C 项正确，D 项错误。 4光合作用包括光反应和碳反应两个阶段，下列参与碳反应必需的物质是( ) AH2O、CO2、ADP BCO2、NADPH、ATP CH2O、CO2、ATP DNADPH、H2O、ADP 答案 B 解析 光合作用碳反应过程包括二氧化碳的固定(CO2C5 酶 2C3)和 C3的还原 2C3 NADPH、ATP 酶 (CH2O)C5， 还原需要NADPH 作为还原剂和酶的催化， 并消耗能量(ATP 分解)。 知识点二 光反应和碳反应的区别与联系、光合作用的意义 5光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( ) A细胞呼吸产生
4、的 ATP、NADPH 和光能 B都是细胞呼吸产生的 ATP、NADPH C光能和光反应产生的 ATP、NADPH D都是光反应产生的 ATP、NADPH 答案 C 解析 光合作用中水的分解发生在光反应阶段， 需要光能作能源； 三碳化合物在碳反应中还 原，其动力来自光反应产生的 ATP 和 NADPH。 6如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是( ) A该反应的场所是类囊体膜 BC3生成 C6H12O6需要 NADPH、ATP 和多种酶 C提高温度一定能促进 C6H12O6的生成 D无光条件有利于碳反应进行 答案 B 解析 分析时要从以下几点入手：光合作用中各阶段发生的场所。光反
5、应、碳反应发生 的条件及物质转变和能量转化。光反应与碳反应的联系。 7在叶绿体中，消耗 ADP 和 Pi 与产生 ADP 和 Pi 的部位依次是( ) 内膜 基粒和基粒片层 基质 外膜 A B C D 答案 C 解析 ADP 和 Pi 的生成发生在碳反应过程中，ADP 和 Pi 的消耗发生在光反应光能转化为 活跃的化学能过程中。 8用 14C 和18O 分别标记 CO 2和 H2O，当植物体进行光合作用时，下列叙述正确的是( ) A合成的(CH2O)含 14C 和18O B释放的氧为 18O，合成的(CH 2O)含 18O C释放的氧为 18O，合成的(CH 2O)含 14C D合成的(CH2
6、O)含 18O 答案 C 解析 根据光合作用过程可以知道，CO2中的 C 经 C3最终到(CH2O)中；H2O 中的 O 经过水 的光解到 O2中。 能力提升 9下列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 CO2供应，则短时间内三碳化合物的含量将上升 C图中为 O2，为 ATP D若用 3H 标记的 H 2O 进行示踪，可发现 H 元素的转移途径为 H2ONADPH糖类 答案 B 解析 由于有叶绿体的存在，所以应为真核生物的光合作用；若突然停止 CO2的供应，则 短时间内三碳化合物的形成减少，消耗不变，含量降低；图中为水的分解产物 O2，为 光反应为碳
7、反应提供的 ATP；光反应中水分解产生 NADPH，为碳反应提供还原剂，并进入 到有机物中。 10 科学家提取植物细胞中的叶绿体， 用高速离心法打破叶绿体膜后， 分离出类囊体和基质， 在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中对各试管得到的 产物情况判断正确的是( ) 试管 叶绿体结构 光照 C18O2 ATP、NADPH 五碳化合物 甲 类囊体 乙 基质 丙 基质 丁 基质和类囊体 注：表中的“”表示“添加”，“”表示“不添加”。 A甲试管可得到 18O 2 B乙试管可得到三碳化合物 C丙试管可得到葡萄糖和淀粉 D丁试管可得到蔗糖 答案 B 解析 甲试管进行的是光反
8、应，氧气中氧元素来源于水分子而不是 C18O2，所以得到的是 O2，A 项错误；乙试管有叶绿体基质无光照，但有碳反应需要的五碳化合物、CO2、ATP 和 NADPH， 故可进行碳反应，可得到三碳化合物， B 项正确；丙试管中没有 NADPH 和 ATP， 三碳化合物不能被还原成糖类，C 项错误；蔗糖是在叶绿体外产生的，丁试管中无法得到蔗 糖，D 项错误。 11关于小麦光合作用的叙述，错误的是( ) A类囊体膜上产生的 ATP 可用于碳反应 B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C进入叶绿体的 CO2不能被 NADPH 直接还原 D净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长 答案 B 解析 类囊体
9、膜上产生的 ATP 可用于碳反应，A 正确。夏季晴天光照最强时，小麦叶片的 气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降，B 错。进入 叶绿体的 CO2不能被 NADPH 直接还原， C 正确。 净光合速率为零时， 会导致幼苗停止生长， D 正确。 122,6- 二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体， 置于2,6- 二氯酚靛酚溶液中， 对其进行光照， 发现溶液变成无色， 并有O2释放。 此实验证明( ) A光合作用在类囊体上进行 B光合作用产物 O2中的氧元素来自 CO2 C光反应能产生还原剂和 O2 D光合作用与叶绿体基质无关 答案
10、C 解析 依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生；有 O2释放，说明 该过程有 O2产生；类囊体是光合作用光反应阶段的场所。 13用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如图所示的 实验。请分析回答下列问题： (1)实验 A 中离体的叶绿体能合成糖类，碳酸氢钠溶液所起的作用是_。若要使 该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为_。 (2)若要使实验 B 中离体的叶绿体内糖类合成速度明显加快，在光照和 CO2条件不变且适宜 的情况下，可考虑采用_的方法。 (3)若要使实验 C 中离体的叶绿体产生糖类，锥形瓶内至少应加入_和_。 (4)科学家鲁宾和卡门利用
11、小球藻作实验材料，用 18O 分别标记 H 2O 和 CO2，最终证明光合 作用释放的 O2来自 H2O；科学家卡尔文用 14C 标记 CO 2供小球藻进行光合作用，探明了卡 尔文循环途径。以上科学家在实验中共同使用了_技术。 答案 (1)提供 CO2 氢氧化钠溶液(碱液) (2)适当提高温度 (3)ATP NADPH (4)同位素 示踪 解析 (1)植物体合成糖类是叶绿体进行了光合作用的结果，而光合作用需要 CO2，碳酸氢 钠溶液的作用是提供 CO2； 如果将碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液， 因为氢氧化钠溶液可以 吸收玻璃罩中的 CO2，所以光合作用不能进行，没有糖类生成。(2)影响光合作用的
12、因素有 光照强度、CO2浓度、温度、矿质离子和水等，其中适当提高温度可以增强酶的活性，因为 实验 B 的装置中只有离体的叶绿体，不用考虑呼吸作用消耗，且实验 B 装置所处温度较低 (10 )， 所以适当提高温度可以使糖类合成速度明显加快。 矿质离子虽然可以影响光合作用， 但因实验材料是离体的叶绿体， 没有完整的细胞结构， 或实验 B 中本来就不缺乏矿质离子， 所以添加矿质离子后不会明显改变光合速率； 题图实验中实验材料置于水中， 光合作用利用 的水很少，所以加水也不会明显提高光合速率。(3)实验 C 中离体的叶绿体置于黑暗处，不 能进行光反应，也就不能为碳反应提供 ATP 和 NADPH，所以
13、其碳反应不能进行，如果要使 实验 C 中产生糖类，则锥形瓶中至少应加入 ATP 和 NADPH。(4)研究光合作用过程中物质 变化、元素转移的情况时可以用同位素标记法进行示踪。 14下图表示叶绿体的结构和功能，请回答下列问题： (1)光反应是在 _上进行的，因为这里分布着_； 碳反应是在 _中进行的，因为这里分布着_。 (2)光反应的生理意义是：光反应所产生的3_和 _，是碳反应所必需的 _和_。 (3)碳反应包括6_和 _。 (4)若突然降低CO2的浓度， 则叶绿体中下列物质的含量变化是3_， 4_， C3_，C5_。 答案 (1)2 类囊体膜 与光反应有关的色素和酶 8 叶绿体基质 与碳反
14、应有关的酶 (2)NADPH 4 ATP 还原剂 能量 (3)CO2的固定 5 C3的还原 (4)升高 升高 降 低 升高 个性拓展 15科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有 ADP、磷酸盐以及含 NADPH 的载体 等物质的溶液中，并在其他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。根据实验结果 绘成图(如图)，请根据曲线各段特点回答下列问题： (1)ab 段由于缺乏 CO2，光合作用过程中的_不能进行，因此无有机物生成。 (2)bc 段在提供了 CO2之后，由于 ab 段已积累了大量的_， 所以有机物能 够快速合成。 (3)cd 段在无光照条件下，由于光合作用过程中的_无法进行，又由
15、于 ab 段所积累 的物质被_，有机物生成量逐渐下降至零。 答案 (1)碳反应 (2)NADPH 和 ATP (3)光反应 逐渐用完 解析 (1)ab 段有光照，能进行光反应，生成 NADPH 和 ATP，但无 CO2，不能进行碳反应， 因此无有机物的生成。(2)bc 段无光照，不能继续进行光反应，也就是不能继续生成 NADPH 和 ATP，但有 ab 段生成的 NADPH 和 ATP，因此，在有 CO2的条件下，碳反应还是照样能 进行， 所以有机物的生成量增加。 (3)cd 段， 仍然无光照， 光反应仍然不能进行， 新的 NADPH 和 ATP 无法继续生成，而 ab 段积累的物质(NADPH 和 ATP)被逐渐用完，所以有机物生成 量逐渐下降，直至为零。