光合作用与能量转化 课前预习练 高中生物新人教版必修1（2022-2023学年）

1、5.4 光合作用与能量转化一、绿叶中色素的提取和分离1提取绿叶中的色素（1）原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂 中。（2）实验用品及作用（3）实验步骤2分离绿叶中的色素（1）原理：不同色素在层析液中的 不同， 的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。（2）实验步骤（3）实验结果及分析3色素的吸收光谱（1）光谱：阳光是由 组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。（2）色素的吸收光谱二、叶绿体的结构适于进行光合作用1叶绿体的形态：扁平的 或 。2叶绿体的结构模式图（1）结构eq blcrc (avs4alco1(外表：双层膜,内部blcrc (avs4al

2、co1(基质,基粒：由类囊体堆叠而成)决定（2）功能：进行 的场所。证明（3）恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在 有光束照射的部位。3叶绿体捕获光能、进行光合作用的物质基础（1）在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的 。（2）在 上和 中，还有许多进行光合作用所必需的酶。三、光合作用过程（1）光反应阶段条件： 。场所： 。物质变化a将H2O分解为 ，其中H与NADP结合形成NADPH。b使ADP和Pi反应形成 。能量变化将光能转化为储存在 中的化学能。（2）暗反应阶段条件： 都能进行。场所： 。过程（卡尔文循环）aCO2的固定：C5CO2eq o(,sup7(酶)2C3。bC3的还原：

3、2C3eq o(,sup11(酶),sdo4(ATP、NADPH)（CH2O）C5。能量变化：NADPH、ATP中活跃的化学能变为 。（3）光反应与暗反应之间的联系光反应为暗反应提供 ，暗反应为光反应提供 。1光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。（_）2利用纸层析法可分离4种叶绿体色素（_）3用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 （_）4照光培养一段时间的绿藻，用黑布迅速将培养瓶罩上，绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快（_）5载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照部位，说明光合作用产生的氧气来自于水（_）1下面列举了一些与温室大棚种植蔬菜有

4、关的生产措施，你认为不合理的是（ ）A温室的设计应尽量提高采光效率，尽量减少不必要的热量散失B施足有机肥可直接为植物提供有机营养，同时可以补充大棚内的CO2C采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，节约成本D夜晚适当降低温度可提高作物产量2如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是（ ）A由图可知，类胡萝卜素主要吸收400500nm波长的光B用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度C由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D土壤中缺乏镁时，植物对420470nm波长的光的利用量显著减少3图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分

5、析，下列叙述不正确的是（ ）A叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质B图中Pi转运蛋白有助于细胞内碳流动的稳定进行C过程和需要消耗光反应提供的ATP和HD过程受阻时，通过能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制4下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述，正确的是（ ）A叶绿体内可以合成葡萄糖，线粒体内可以分解葡萄糖B叶绿体类囊体上发生水的光解，线粒体基质中水参与柠檬酸循环C两种细胞器的基质都会发生ATP的合成反应和ATP的水解反应D两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统，有利于代谢高效的进行5如图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带，下列说法正确的是（ ）Aa带呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最

6、高B在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护a，b带中的色素Cc带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝绿光D越幼嫩的叶子，c和d带的宽度越大6下列对生物科学发展史的叙述，正确的是（ ）A沃森和克里克建立了细胞学说B桑格和尼克森提出了细胞膜的流动镶嵌模型C萨姆纳用多种方法证明绝大多数酶是蛋白质，少数是RNAD普利斯特利通过实验证明了植物可以吸收CO2，放出氧气参考答案一、1（1）无水乙醇2（1）溶解度；溶解度高3（1）不同波长的光二、1椭球形；球形。2（2）光合作用（3）叶绿体3（1）色素分子。（2）类囊体膜；叶绿体基质三、（1）有光。类囊体薄膜a氧和H；bATPATP和NADPH（2）有没有光叶绿体基质

7、有机物中稳定的化合能。（3）NADPH和ATP；ADP和Pi、NADP1错误【详解】光合作用需要的色素分布类囊体膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体膜上和基质中，故错误。2正确【详解】各色素在层析液中溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，因此利用纸层析法可分离4种叶绿体色素。故正确。3错误【详解】用乙醇提取的叶绿体色素中有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，故错误。4错误【详解】照光培养一段时间的绿藻，用黑布迅速将培养瓶罩上，光反应停止，导致光反应产生的NADPH和ATP减少，抑制暗反应，因此CO2的固定应减慢，故错误。5错误【详解】载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的

8、环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照照射的叶绿体部位，说明光合作用可以产生氧气，光合作用的场所是叶绿体，不能说明光合作用产生的氧气来自于水。故错误。1B【分析】本题考查影响光合作用速率的环境因素、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。一般温室大棚可以通过提高光照强度、提高昼夜温差、提高大棚内二氧化碳浓度等措施提高农作物产量。【详解】A、温室主要用于冬季蔬菜的生产，设计应尽量提高采光效率，如用透明薄膜，并且尽量减少热量的散失，有利于提高光合作用的温度，A正确；B、有机肥可以被微生物分解产生二氧化碳和矿质元素，可直接为植物提供矿质营养，

9、同时可以补充大棚内的CO2，植物不能吸收有机营养，B错误；C、采用无土栽培技术，可按植物的需求配给营养，营养物质能被植物有效吸收和利用，节约成本，C正确；D、夜晚适当降低温度可以降低夜间呼吸作用消耗的有机物，因此可以提高作物产量，D正确。故选B。2C【分析】分析图示可知，类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光；叶绿素b主要吸收450500nm和650nm左右波长的光；叶绿素a主要吸收400450 nm和650 nm左右波长的光。【详解】A、由图可知，类胡萝卜素主要吸收400nm500nm波长的光，A正确；B、由图可知，叶绿体中色素吸收450nm波长的光比吸收600nm波长的光要多，因此用

10、450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；C、由图可知，由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和H变多，暗反应中C3的还原量增多，则叶绿体中C3的量减少，C错误；D、叶绿素吸收420nm470nm波长的光较多。当缺镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420nm470nm波长的光变少，则植物对420nm470nm波长的光的利用量显著减少，D正确。故选C。3C【分析】分析图形：该图表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径，合成淀粉的场所是叶绿体基质，图中叶绿体内膜上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸

11、的同时转运进1分子Pi（无机磷酸），合成蔗糖的场所是细胞溶胶即细胞质基质。【详解】A、叶肉细胞中的卡尔文循环即碳循环发生在叶绿体基质，A正确；B、由图可知，Pi转运蛋白能将丙糖磷酸运进和运出叶绿体，有助于细胞内碳流动的稳定进行，B正确；C、过程二氧化碳的固定不需要消耗光反应提供的ATP和H，C错误；D、图中蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，D正确。故选C。4B【分析】叶绿体进行光合作用合成葡萄糖，光反应发生在类囊体薄膜上，进行水的分解，同时产生ATP，暗反应发生在基质中，消耗ATP，合成葡萄糖；线

12、粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，消耗水用于丙酮酸水解，同时也能产生水。【详解】A、线粒体内分解丙酮酸，A错误；B、叶绿体类囊体进行光反应进行水的分解，线粒体基质中水参与丙酮酸水解进行柠檬酸循环，B正确；C、叶绿体基质是暗反应的场所，只能进行ATP的水解反应，C错误；D、叶绿体和线粒体反应类型不同的原因是两者的酶系统不同，D错误。故选B。5A【分析】色素的提取和分离实验：提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析

13、液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关【详解】A、a带是胡萝卜素，呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高，扩散距离最远，A正确；B、在提取色素时加碳酸钙的目的主要是为了保护叶绿素，即c和d带中的色素，B错误；C、c带为叶绿素a，其含量最高，故最宽，其中色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；D、色素带的宽度越大，色素越多，太幼嫩的叶子，c和d带的宽度反而不大，D错误。故选A。6B【分析】光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件；（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证