高中生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 第二節(jié) 光合作用（第2課時）光合作用的過程練習(xí) 蘇教版必修1

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第2課時　光合作用的過程 目標(biāo)導(dǎo)航　1.讀圖4—13，掌握葉綠體的結(jié)構(gòu)。2.結(jié)合教材P75，分析光合作用的過程，并比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)。 一、光合作用的主要場所：葉綠體(閱讀P75) 二、光合作用的過程(閱讀P75～76) 1.兩個階段 (1)光反應(yīng)：發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，必須在有光的條件下才能進行。類囊體膜上的葉綠素等光合色素，具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的作用。 (2)暗反應(yīng)：發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，在有光和無光的條件下都能進行。 2.變化過程 (1)光反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng) ①水的光解：光合色素吸收光能，將水分子裂解成O2和H＋，氧直接以分子形式釋放出去，H＋進一步變成高能態(tài)的[H]。 ②ATP的合成：在酶的催化下，捕獲的光能還用于合成ATP。 (2)暗反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng) ①CO2的固定：在酶的作用下，一分子CO2和一分子五碳化合物結(jié)合形成兩分子三碳化合物。 ②三碳化合物的還原：在酶的作用下，三碳化合物接受ATP釋放出來的能量并被[H]還原。 ③五碳化合物的再生：一些三碳化合物經(jīng)過復(fù)雜的變化，又形成五碳化合物，其可循環(huán)往復(fù)地參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)。 ④糖類等物質(zhì)的形成：一些三碳化合物接受能量后被逐步還原成糖類等物質(zhì)。 ⑤ADP的形成：ATP被利用后形成ADP和Pi。 3.光合作用的概念 綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO2和H2O合成為有機物并釋放出O2，同時將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和其他有機物中的過程。 4.總反應(yīng)式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 一、葉綠體 1.結(jié)構(gòu) (1)外膜和內(nèi)膜使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開，保證了葉綠體相對獨立地進行代謝活動。 (2)由類囊體堆疊而成基粒，增大了膜面積。 (3)類囊體的膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的色素，膜上還分布著與光反應(yīng)有關(guān)的酶。 (4)葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶，還含有少量的DNA和RNA。 2.功能：真核生物光合作用的場所。 1.與光合作用有關(guān)的酶分布在何處？ 答案　與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體的膜上和葉綠體基質(zhì)中。 2.葉綠體增大光合作用面積的方式是什么？ 答案　類囊體堆疊成基粒，擴大了膜面積。 3.為什么說葉綠體是光合作用的主要場所？ 答案　葉綠體是真核生物進行光合作用的場所，但原核生物如藍藻雖然沒有葉綠體，但有葉綠素和藻藍素，也可以進行光合作用。 1.下面有關(guān)葉綠體的敘述，正確的是(　　) A.葉綠體色素都分布在類囊體膜上 B.葉綠體的色素分布在外膜和內(nèi)膜上 C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中 D.光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 問題導(dǎo)析　(1)葉綠體的色素只分布在類囊體膜上，內(nèi)膜和外膜無色素分布。 (2)在葉綠體的類囊體膜上和基質(zhì)中，含有多種進行光合作用的酶。 答案　A 一題多變 判斷正誤： (1)沒有葉綠體的生物無法進行光合作用。(　　) (2)植物細(xì)胞都有葉綠體，葉綠素分布于葉綠體的外膜和內(nèi)膜上。(　　) (3)與光合作用有關(guān)的酶分布于類囊體和基質(zhì)中。(　　) (4)葉綠體內(nèi)有許多類囊體，極大地擴大了受光面積。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)√ 二、光合作用的過程 1.過程圖解 2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系 項目 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 實質(zhì) 光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，并放出O2 同化CO2形成有機物 條件 需葉綠素和光、酶 不需葉綠素和光，需要多種酶 場所 在葉綠體內(nèi)的類囊體的膜上進行 在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行 物質(zhì) 轉(zhuǎn)化 (1)水的光解： 2H2O4[H]＋O2 (2)ATP的生成： ADP＋PiATP (1)CO2的固定： CO2＋C52C3 (2)C3的還原： 能量 轉(zhuǎn)換 光能―→ATP中活躍的化學(xué)能 ATP中活躍的化學(xué)能―→(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián)系 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、能量ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi 注：C3即三碳化合物，C5即五碳化合物。 1.試?yán)猛凰厥聚櫡?，分析光合作用過程中各元素的轉(zhuǎn)移途徑。 (1)用放射性同位素分別標(biāo)記H2O中的H和O，放射性的去向如何？ 答案　H：H2O→[H]→(CH2O)；O：H2O→O2。 (2)若標(biāo)記CO2中的14C呢？ 答案　14CO2→C3→(CH2O)。 (3)寫出光合作用的總反應(yīng)式并標(biāo)出光合作用各元素的去向。 答案　CO2＋H2O(CH2O)＋O2 2.在無光條件下，暗反應(yīng)能否長期進行？ 答案　不能，無光條件下，不能進行光反應(yīng)，無法為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，所以暗反應(yīng)不能長期進行。 3.試分析葉綠體中ATP、ADP的運動方向。 答案　(1)ATP：類囊體膜→葉綠體基質(zhì)。(2)ADP：葉綠體基質(zhì)→類囊體膜。 2.葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　) A.葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B.H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C.CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D.光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 答案　D 解析　本題考察光合作用的有關(guān)知識。光合作用的過程分為兩個階段：光反應(yīng)和暗反應(yīng)。光反應(yīng)依靠類囊體膜上的色素吸收光能把水分解成氧氣和[H]同時產(chǎn)生ATP的過程。暗反應(yīng)是利用光反應(yīng)的產(chǎn)物在葉綠體的基質(zhì)中固定CO2產(chǎn)生有機物的過程。 一題多變 判斷正誤： (1)水的分解發(fā)生在葉綠體類囊體的膜上。(　　) (2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都有許多酶參與。(　　) (3)[H]在光反應(yīng)和暗反應(yīng)中都起還原作用，并將能量轉(zhuǎn)移到糖類分子中。(　　) (4)水的分解及三碳化合物形成糖類所需要的能量來自ATP。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4) 1.下面為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述錯誤的是(　　) A.①和②具有選擇透過性功能 B.③上既有光合色素又有與光合作用有關(guān)的酶 C.③和④中都有與光合作用有關(guān)的酶 D.只有具有葉綠體的細(xì)胞才能進行光合作用 答案　D 解析　葉綠體是光合作用的主要場所，有葉綠體可進行光合作用，但是有的生物沒有葉綠體也可進行光合作用，如藍藻。 2.葉綠體是植物進行光合作用的細(xì)胞器。光能的吸收發(fā)生在葉綠體的(　　) A.內(nèi)膜上 B.基質(zhì)中 C.類囊體膜上 D.各部位上 答案　C 解析　生物體的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的，葉綠體之所以能吸收光能進行光合作用，是因為在葉綠體的類囊體膜上有吸收光能的色素和與光合作用有關(guān)的酶。 3.綠色植物光合作用需要水，下列關(guān)于水在光下分解的敘述正確的是(　　) A.發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 B.產(chǎn)物為氫氣和氧氣 C.所需能量來自ATP D.需要光合色素參與 答案　D 解析　水在光下分解屬于光反應(yīng)階段中的物質(zhì)變化之一，其發(fā)生的場所是在類囊體上；其分解的產(chǎn)物是[H]和O2；所需能量來自光能；需要光合色素吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能。 4.以下反應(yīng)過程在葉綠體基質(zhì)中完成的變化有(　　) ①H2O―→[H]＋O2?、贏TP―→ADP＋Pi＋能量　 ③C3―→(CH2O)＋C5?、蹸O2＋C5―→C3 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④ 答案　C 解析　葉綠體基質(zhì)中完成的為暗反應(yīng)，有②③④。 5.下圖是光合作用過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)請?zhí)顚懽帜杆淼奈镔|(zhì)：a.________，b.________，c.__________，d.__________，e.________，f.________，g.__________。 (2)由“f”經(jīng)暗反應(yīng)產(chǎn)生“g”可以分成________________、________兩個階段。 (3)如果用同位素3H標(biāo)記參與光合作用的水，并追蹤3H，它最可能的途徑是____________(用圖中字母表示)。 答案　(1)H2O　O2　ADP＋Pi　ATP　[H]　CO2　(CH2O)　(2)CO2的固定　C3還原　(3)a→e→g 基礎(chǔ)鞏固 1.下列各項中，哪一項既是植物光反應(yīng)的產(chǎn)物，又是植物暗反應(yīng)所必需的物質(zhì)(　　) A.二氧化碳和酶 B.[H]和ATP C.氧氣和ATP D.[H]和氧氣 答案　B 解析　光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。 2.下列關(guān)于光合作用暗反應(yīng)的敘述中，不正確的是(　　) A.暗反應(yīng)是一種酶促反應(yīng) B.暗反應(yīng)是使CO2變成葡萄糖的反應(yīng) C.暗反應(yīng)是一種循環(huán)進行的反應(yīng) D.暗反應(yīng)只在暗處進行 答案　D 解析　暗反應(yīng)過程在多種酶的催化下完成，不需要光，在光照和黑暗下都可以完成。 3.下圖表示光合作用的過程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的兩個階段，a、b表示相關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.階段Ⅰ表示暗反應(yīng) B.階段Ⅱ表示光反應(yīng) C.物質(zhì)a表示[H] D.物質(zhì)b表示C3 答案　C 解析　水是在光反應(yīng)階段被利用，二氧化碳是在暗反應(yīng)階段被利用，由此可確定Ⅰ、Ⅱ分別為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段；根據(jù)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系及ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的特點，可確定a、b分別為[H]和ATP。 4.關(guān)于葉綠體中的類囊體的正確敘述是(　　) A.葉綠體中的一個個基粒就是一個個類囊體 B.全部光合色素都分布在類囊體的雙層薄膜上 C.組成各基粒的類囊體之間沒有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 D.基粒和類囊體極大地擴大了光合作用的反應(yīng)面積 答案　D 5.光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是(　　) A.葉綠體的類囊體膜上進行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.葉綠體的類囊體膜上進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng) C.葉綠體基質(zhì)中可進行光反應(yīng)和暗反應(yīng) D.葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng)，不進行光反應(yīng) 答案　D 解析　光反應(yīng)是在葉綠體類囊體的膜上進行的，該過程必須在有光的條件下才能進行；暗反應(yīng)是在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行的，該過程有光無光均可進行。 6.下列屬于光合作用光反應(yīng)的是(　　) A.2，4，6 B.2，3，6 C.4，5，6 D.2，6 答案　D 解析　光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和氧氣。 鞏固提升 7.白天，葉綠體ATP和ADP的運動方向是(　　) A.ATP與ADP同時由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運動 B.ATP與ADP同時由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運動 C.ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運動，ADP的運動方向正好相反 D.ADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運動，ATP則向相反方向運動 答案　C 8.光合作用過程中，水的分解及三碳化合物形成糖類所需要的能量分別來自(　　) A.暗反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和光能 B.都是暗反應(yīng)產(chǎn)生的ATP C.光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP D.都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP 答案　C 解析　光合作用中水的分解發(fā)生在光反應(yīng)階段，需光能作能源；三碳化合物是在暗反應(yīng)中被還原，其動力來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，還原劑是光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]。 9.用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進行光合作用，然后追蹤檢測其放射性。能正確表示14C轉(zhuǎn)移途徑的是(　　) A.14CO2→葉綠素→(14CH2O) B.14CO2→14C3→14C5→(14CH2O) C.14CO2→14C5→(14CH2O) D.14CO2→14C3→(14CH2O) 答案　D 解析　二氧化碳參加光合作用的暗反應(yīng)，與C5固定生成C3，C3與光反應(yīng)提供的[H]和ATP反應(yīng)，生成(CH2O)，故D正確。 10.光合作用的實質(zhì)是(　　) A.把CO2轉(zhuǎn)換成ATP B.產(chǎn)生化學(xué)能儲存在有機物中 C.把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲存在ATP中 D.把無機物轉(zhuǎn)化成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 答案　D 解析　光合作用的實質(zhì)是把無機物轉(zhuǎn)化成有機物，同時把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機物中。 11.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)葉綠體主要存在于植物的__________________細(xì)胞里，是植物進行__________的細(xì)胞器。 (2)具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)是[　]______________和[　]__________。 (3)吸收光能的色素分布在[　]______________上；與光合作用有關(guān)的酶分布在[　]______________上和[　]______________中。 答案　(1)葉肉　光合作用　(2)①　外膜　②　內(nèi)膜 (3)③　類囊體膜?、邸☆惸殷w膜　④　葉綠體的基質(zhì) 12.下圖表示葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，請據(jù)圖回答： (1)色素在圖中[　]________上。 (2)光反應(yīng)是在[　]________上進行的，因為這里分布著____________________；暗反應(yīng)是在[　]________________中進行的，因為這里分布著________________。 (3)光反應(yīng)的生理意義是：光反應(yīng)所產(chǎn)生的[3]________和[　]________是暗反應(yīng)所必需的______和______。 (4)暗反應(yīng)包括[6]__________和[　]______________。 答案　(1)2　類囊體膜　(2)2　類囊體膜　與光反應(yīng)有關(guān)的色素和酶　8　葉綠體的基質(zhì)　與暗反應(yīng)有關(guān)的酶　(3)[H]　4　ATP　還原劑　能量　(4)CO2的固定　5　C3的還原 走進高考 13.(2014新課標(biāo)卷Ⅰ，2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A.O2的產(chǎn)生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP＋比值下降 答案　B 解析　正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間，說明綠藻可以正常進行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時光合作用的光反應(yīng)停止，光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和[H](即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項所敘述現(xiàn)象會發(fā)生；光照停止后，暗反應(yīng)中C3還原受影響，C5減少，CO2的固定減慢，B項所敘述現(xiàn)象不會發(fā)生。 14.(2008海南卷，2)關(guān)于葉綠體色素在光合作用過程中作用的描述，錯誤的是(　　) A.葉綠體色素與ATP的合成有關(guān) B.葉綠體色素參與ATP的分解 C.葉綠體色素與O2和[H]的形成有關(guān) D.葉綠體色素能吸收和傳遞光能 答案　B 15.(2008山東卷，7)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布。在圖示結(jié)構(gòu)上(　　) A.生物膜為葉綠體內(nèi)膜 B.可完成光合作用的全過程 C.發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是：光能→電能→化學(xué)能 D.產(chǎn)生的ATP可用于植物體的各項生理活動 答案　C 解析　色素存在于葉綠體類囊體膜上，而非內(nèi)膜，故A選項錯誤；在囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上只能進行光合作用的光反應(yīng)，暗反應(yīng)需在葉綠體基質(zhì)中進行，B選項錯誤；光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)，D選項錯誤。