高中生物 重点强化练22　光合作用的过程

重点强化练22光合作用的过程(分值∶65分)(第1～7题，每题5分，共35分。)一、选择题1．(2026·河北部分地区联考)在适宜条件下，用不同波长的光照射离体叶绿体并进行希尔反应，测定发现：当光波长大于680nm时，光合放氧速率急剧下降，但此时在体系中加入650nm的补充光，放氧速率可恢复。此现象说明()A．光反应产物不足限制了暗反应速率B．叶绿素b主要吸收650nm的光C．光系统Ⅱ的激活需要光系统Ⅰ的协同D．光合作用存在两个光系统且功能不同答案D解析光反应产物不足主要影响暗反应，但题干中放氧速率的恢复直接关联光反应阶段，与暗反应无关，A错误；叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，但650nm的光更可能激活光系统Ⅱ(PSⅡ)，B错误；光系统Ⅱ(PSⅡ)的激活依赖自身吸收特定波长的光，而非需要光系统Ⅰ(PSⅠ)的协同激活，C错误；当波长大于680nm时(主要激活PSⅠ)，放氧速率下降，补充650nm光(激活PSⅡ)后放氧速率恢复，说明光系统(PSⅡ)负责水的光解和放氧，光系统(PSⅠ)参与后续电子传递，两者功能不同，D正确。2．(2026·周口联考)黑暗条件下，Rubisco与C5结合呈钝化状态。光照条件下，光激活Rubisco活化酶，使Rubisco构象发生变化，释放C5而暴露出活性位点，然后Rubisco活性位点与CO2结合后进入活化状态，催化CO2固定。下列叙述错误的是()A．叶肉细胞中的Rubisco在叶绿体基质中起作用B．Rubisco发挥作用时要与C5和CO2结合C．抑制Rubisco活性会使ATP和NADPH合成减少D．Rubisco催化CO2固定的过程不消耗ATP答案B解析Rubisco参与卡尔文循环中的CO2固定，卡尔文循环在叶绿体基质中进行，因此Rubisco在叶绿体基质中起作用，A正确；黑暗时Rubisco与C5结合呈钝化状态，光照后释放C5并与CO2结合活化，即Rubisco发挥作用时仅需与CO2结合，而非同时结合C5和CO2，B错误；抑制Rubisco活性会阻碍暗反应，导致ADP和NADP＋再生减少，进而使光反应中ATP和NADPH的合成减少，C正确；CO2固定是卡尔文循环的第一步，直接由Rubisco催化，不消耗ATP(ATP用于后续C3的还原)，D正确。3．(2025·成都月考)如图是叶绿体中进行的光反应示意图，类囊体薄膜上的光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是色素和蛋白质复合体，可吸收光能进行电子传递，电子最终传递给NADP＋后与其反应生成NADPH。膜上的ATP合成酶在顺浓度梯度运输H＋的同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是()A．膜蛋白仅有催化及物质运输功能B．若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中NADP＋减少，则图中电子传递速率会减慢C．H＋由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于协助扩散D．据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜答案B解析若CO2浓度降低，CO2固定速率减慢，C3还原速率减慢，消耗的ATP和NADPH减少，因此叶绿体中ADP、NADP＋减少，图中H＋与NADP＋结合形成NADPH速率减慢，故图中电子传递速率会减慢，B正确；水的光解发生在类囊体腔内，因此O2产生后扩散到细胞外共需要穿过类囊体薄膜1层、叶绿体膜2层和细胞膜1层，共4层生物膜，D错误。4．(2025·遂宁一模)如图是某生物兴趣小组绘制的桑叶光合作用过程的示意图，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用过程的两个阶段，①～④表示物质。下列叙述正确的是()A．Ⅰ过程只在有光照下进行，Ⅱ过程有无光照都能持续进行B．①②均可参与Ⅱ过程，②、ATP均可为④的合成提供能量C．参与光合作用有关的色素、酶分别位于类囊体薄膜、基质中D．适宜光照条件下突然提高③的浓度，短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低答案D解析图中的Ⅰ、Ⅱ过程分别是光反应和暗反应，没有光照，光反应不能进行，暗反应虽然不直接依赖于光，但暗反应需要光反应为其提供NADPH和ATP，如果光反应不能进行，则暗反应也不能持续进行，A错误；①是水光解的产物，包括氧气等，氧气不参与Ⅱ暗反应过程，②是NADPH，NADPH、ATP均可为④(CH2O)的合成提供能量，B错误；与光合作用有关的色素只存在于叶绿体的类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中，C错误；③是CO2，适宜光照条件下突然提高CO2的浓度，短时间内C3的产生速率加快，C3的还原不变，C3含量增多，C5的消耗增加，C5的生成不变，C5含量减少，故短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低，D正确。5．(2025·河南创新发展联盟联考)通常情况下，植物的光合产物以淀粉的形式储存，以蔗糖的形式向其他器官运输，淀粉和蔗糖合成的过程中会竞争磷酸丙糖。磷酸转运器能将磷酸丙糖运出叶绿体，同时将释放的Pi运回叶绿体，且以1∶1的比例进行交换，过程如图所示。下列叙述错误的是()A．科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明了图中的B来自AB．淀粉是生态系统重要的碳源，由G生成淀粉的过程会消耗ATPC．NADPH仅为E到F的转化提供还原氢D．若抑制磷酸丙糖运出叶绿体，则细胞内淀粉的含量可能会升高答案C解析鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明了植物光合作用释放的B(氧气)来自A(水)，A正确；由G(二氧化碳)生成淀粉的过程需要经过二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，三碳化合物的还原需要ATP水解提供能量，B正确；NADPH能为E到F的转化提供还原氢和能量，C错误；若抑制磷酸丙糖运出叶绿体，则会有更多磷酸丙糖转化为淀粉，细胞内淀粉的含量可能会升高，D正确。6．卡尔文循环中固定CO2的酶Rubisco是双功能酶(如图)，CO2和O2的相对浓度决定Rubisco酶促反应方向。光呼吸是指绿色植物在光照下消耗O2释放CO2的过程。下列叙述错误的是()A．Rubisco存在于绿色植物的叶绿体基质中B．提高CO2和O2的浓度比可以抑制光呼吸C．高光高温下气孔大量关闭时光呼吸增强了对卡尔文循环的抑制D．农业大棚种植可通过施用农家肥抑制光呼吸从而促进光合作用答案C解析由“卡尔文循环中固定CO2的酶Rubisco是双功能酶”可知，Rubisco可参与固定CO2，该过程发生在叶绿体基质中，故Rubisco存在于绿色植物的叶绿体基质中，A正确；CO2和O2的相对浓度决定Rubisco酶促反应方向，当CO2浓度升高时有利于进行卡尔文循环(即暗反应)，当O2浓度升高时有利于进行光呼吸，故提高CO2和O2的浓度比可以抑制光呼吸，促进卡尔文循环的进行，B正确；高光高温条件下，气孔大量关闭，此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余NADPH和ATP，又可以为暗反应阶段提供原料，因此，高光高温下气孔大量关闭时光呼吸降低了对卡尔文循环的抑制，C错误；农家肥中含有丰富的有机质，可被土壤中的微生物分解为CO2和无机盐被植物利用，施用农家肥可增大大棚中的CO2浓度，抑制光呼吸、促进光合作用，D正确。7．(2025·宿迁一中月考)如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度C．图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累D．图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低答案D解析在适宜环境条件下，C3∶C5＝2∶1，故物质甲为C5，物质乙为C3。图中物质甲C5与CO2结合形成乙C3，该过程只需要酶的催化，不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH，A错误；植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，如果Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度，则ATP和NADPH产生量减少，那么C3增加，C5减少，与图形的走势不符合，B错误；图中Ⅱ阶段甲(C5)上升，乙(C3)下降，则改变的条件可能是降低CO2浓度，进而导致C5消耗减少而表现为含量上升，同时C3生成减少而表现为含量下降，此时叶绿体中NADPH和ATP的积累是CO2浓度降低导致的结果，C错误；Ⅱ阶段改变的条件主要影响暗反应的进行，即Ⅱ阶段的变化是CO2浓度下降导致的，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低，D正确。二、非选择题8．(15分)(2026·重庆十一中月考)植物光合系统主要包括光系统Ⅱ(PSⅡ)、Cytb6f和光系统Ⅰ(PSⅠ)，光反应中电子传递方式主要有线性电子传递和环式电子传递两种。当玉米等植物在强光条件下NADP＋不足、NADPH积累时，PSⅠ会将电子传递给Cytb6f形成环式电子传递，Cytb6f不再接受PSⅡ提供的电子，PSⅡ工作停止，从而避免电子在PSⅠ处积累对其造成的损伤，电子传递过程及相关调控机制如图所示。回答下列问题：(1)在叶绿体内部巨大的膜表面分布着许多色素，在________________________有许多进行光合作用所必需的酶，这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。(2)据图分析，在PSⅡ处水分解为氧气和H＋，释放出电子，电子经过电子传递最终可用于__________________。该过程中还会通过____________________进一步提高膜两侧的H＋浓度差，用于推动ATP的合成。(3)(9分)据图分析，环式电子传递降低电子积累对PSⅠ造成损伤的调节机制：①环式电子传递围绕PSⅠ进行，无需PSⅡ的参与，阻止了______________________。②环式电子传递最终增加了________含量，促进暗反应进行，生成________用于接受来自PSⅠ的电子，减少电子积累对PSⅠ的损伤。答案(1)类囊体薄膜上和叶绿体基质中(2)NADPH的合成Cytb6f转运H＋(3)①水光解产生更多电子②ATPNADP＋解析(1)在叶绿体内部巨大的膜(类囊体薄膜)表面分布着许多(光合)色素，在叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质中有许多进行光合作用所必需的酶，这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。(2)在PSⅡ处水分解为氧气和H＋，释放出电子，电子经过电子传递最终可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。该过程中还会通过Cytb6f将H＋转运到类囊体腔中进一步提高膜两侧的H＋浓度差，用于驱动ATP的合成。(3)环式电子传递降低电子积累对PSⅠ造成损伤的调节机制：①环式电子传递围绕PSⅠ进行，无需PSⅡ的参与，阻止了水的光解(因为水的光解与PSⅡ有关)产生更多的电子，减少了电子的来源。②环式电子传递过程中，Cytb6f可以使膜两侧H＋浓度差增大，进而促进ATP的合成，最终增加了ATP含量，促进暗反应进行，生成NADP＋用于接受来自PSⅠ的电子，减少电子积累对PSⅠ的损伤。9．(15分)(2025·江西丰城九中月考)大多数植物叶片光合作用固定的CO2可以在叶绿体中生成淀粉，也可以运出叶绿体生成蔗糖并向非光合作用部位运输。如图为植物体内白天光合作用产物的去路和夜晚物质的转换示意图。回答下列问题：(1)白天，叶细胞在叶绿体基质固定CO2，在该过程中，需要利用光反应为其提供的__________________________(填两种)等物质。(2)由图可知，叶绿体中的光合产物以______________这种物质的形式运出到细胞质基质可转化成蔗糖。蔗糖可以暂存于叶细胞的液泡中参与调节细胞的渗透压，也可以从光合细胞中输出运输到其他部位。(3)(5分)与白天相比，夜晚叶绿体中淀粉的含量____________(填“上升”或“下降”)，从图中能找到的判断依据是__________________________________________________________。(4)(6分)叶绿体内膜上的“Pi转运蛋白”(TPT)是磷酸丙糖与无机磷酸(Pi)的反向转运蛋白，在将磷酸丙糖运出的同时将无机磷酸(Pi)等量运入叶绿体。研究发现：抑制小麦的TPT使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成量增加14倍，但同时会使光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成量增加的原因是_____________________________________，光合作用整体速率降低的原因是______________________________________________________。答案(1)ATP、NADPH(2)磷酸丙糖(3)下降夜晚淀粉分解产生葡萄糖和麦芽糖，进而生成蔗糖(并被运走)，从而使淀粉含量下降(4)TPT被抑制使磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的磷酸丙糖在叶绿体中作为原料合成淀粉叶绿体中的淀粉作为光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行解析(1)白天，叶细胞固定CO2的具体场所是叶绿体基质，在