高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用的探究历程和过程(第2课时)练习1解析
第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用 第2课时 光合作用的探究历程和过程
1．光合作用的实质是( ) A．把CO2转换成ATP B．产生化学能储存在有机物中 C．把光能转变成化学能，储存在ATP中 D．把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能 答案：D 2．在光合作用过程中，光能最初用于( ) A．CO2的固定 B．C3的还原 C．将水分解为氧和[H] D．将淀粉分解为葡萄糖 答案：C 3．下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ表示暗反应 B．阶段Ⅱ表示光反应 C．物质a表示[H] D．物质b表示C3 答案：C 4．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在如图中a点时突然停止供给CO2，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )
答案：B 5．如图表示德国科学家萨克斯做的实验，在叶片照光24 h后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色。本实验说明( ) ①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③ 答案：C 6．下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。据图回答下面的问题：
(1)图1中c表示的物质是________，它由________产生，其作用主要是________________。 (2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是________________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：__________________________________ _____________________________________________________。 (4)曲线b表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是：_________________________________________________ ______________________________________________________。 答案：(1)[H] 水在光下分解 用于C3的还原 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 CO2与C5结合形成C3继续进行，而C3的还原减弱直至停止 (4)C5 C5与CO2结合形成C3继续进行，而C3的还原减弱直至停止
A级 基础巩固 1．下图表示一套光合作用实验装置。结合图示分析，下列有关说法不正确的是( ) A．该实验的目的是验证光合作用需要CO2 B．设置锥形瓶甲的目的是作为对照 C．实验过程中需要长时间给予光照 D．实验中需要使用已脱淀粉的植物 解析：实验中氢氧化钾溶液的作用是吸收CO2，故该实验的目的是验证光合作用需要CO2。若实验时间过长，有机物发生转移，在锥形瓶乙的叶片中也会检测到淀粉，故实验时间不宜过长。 答案：C 2．2，6二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，并有氧气释放。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 解析：溶液变成无色说明有还原剂产生。 答案：C 3．对光合作用过程中物质转变途径的叙述，错误的是( ) A．碳原子：CO2→C3→(CH2O) B．氢原子：H2O→ATP→(CH2O) C．氧原子：H2O→O2 D．氧原子：CO2→C3→(CH2O) 解析：在光合作用过程中H2O中的氢原子→三碳化合物→(CH2O)。 答案：B 4．在光合作用中，不需要酶参与的过程是( ) A．CO2的固定 B．叶绿素吸收光能 C．三碳化合物的还原 D．ATP的形成 解析：色素分子吸收光能的过程中不需要酶的催化。 答案：B 5．下图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化，下面叙述不正确的是( ) A．图中的①是植物吸收的水分子 B．光合色素都分布在结构②上 C．光能转变为[H]和ATP中的化学能 D．[H]、O2和ATP都能用于暗反应 解析：光反应产生的[H]和ATP用于暗反应，O2释放出去或被线粒体利用。 答案：D 6．图甲是叶绿体模型，图乙是绿色植物光合作用过程图解，请据图回答：
(1)吸收光能的色素分布在图甲的________(填序号)的薄膜上。 (2)Ⅰ阶段释放的O2来自________的光解。 (3)Ⅱ阶段为________(填“光”或“暗”)反应阶段，需要Ⅰ阶段提供的物质是[H]和________。 (4)夏日的午后，如果气温过高，叶片的部分气孔关闭，导致Ⅱ阶段⑤________的供应减少，(CH2O)的合成随之减少。 解析：(1)吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。 (2)光反应阶段释放的氧气来自水的光解。 (3)Ⅱ阶段为暗反应，需要光反应提供[H]和ATP。 (4)气温过高，叶片的部分气孔关闭，导致暗反应二氧化碳供应减少，有机物合成减少 答案：(1)③ (2)H2O (3)暗 ATP (4)CO2 B级 能力训练 7．下列实验中科学家使用的手段或技术显著不同于其他的是( ) A．科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究 B．鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水 C．恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所 D．卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径 解析：科学家对分泌蛋白的合成和分泌过程的研究、鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自于水、卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中的转移途径都是使用的同位素标记法；恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所是用极细的光束照射水绵的不同部位。 答案：C 8．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( ) A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋的比值下降 解析：正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H](即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。 答案：B 9．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，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是( )
试管 叶绿体结构 光照 C18O2 ATP、[H] C5 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18O2 B．乙试管可得到C3 C．丙试管可得到葡萄糖和淀粉 D．丁试管可得到乳糖 解析：光合作用产生的O2来源于水的光解，甲试管中没有H18O2，所以没有18O2；乙试管中有C18O2和C5，可得到C3；丙试管不含ATP、[H]，所以得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。 答案：B 10．下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列判断错误的是( ) A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中 B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O D．在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降 解析：图中a为叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中，A正确；图中①表示水分的吸收，③表示水的光解，B正确；将b物质即O2用18O标记，通过细胞呼吸和光合作用，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O，C正确；在CO2供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速上升，D错误。 答案：D 11．如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题：
(1)图中A表示的结构是由________________堆叠而成的。若f为高能化合物，则b代表的物质名称是________________。 (2)h与i反应生成j的过程称为__________________，j与f、e反应称为________________。 (3)若用放射性同位素14C标记14CO2，则14C最终进入的物质是________。 (4)图中能量变化过程是________________________，再转化成有机物中稳定的化学能。 解析：(1)基粒是由叶绿体的类囊体堆叠而成的，图中f若表示ATP，则参与暗反应后就形成Pi和ADP，光反应生成ATP的同时还释放了氧气。 (2)图中i表示的是从外界吸收的二氧化碳，与C5(h)结合形成C3，这个过程称为CO2的固定；C3被还原形成C5和(CH2O)。 (3)在光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的转化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。
(4)光合作用过程中光能转化成ATP中活跃的化学能，再转化成有机物中稳定的化学能。 答案：(1)类囊体O2 (2)二氧化碳的固定 三碳化合物的还原(或C3的还原) (3)(14CH2O) (4)光能转化成ATP中活跃的化学能 12．某同学以菠菜的绿叶为材料，用类似提取绿叶中色素的方法制备了叶绿体悬浮液，再利用叶绿体悬浮液进行试验探究。请回答下列问题：
高中生物第5章细胞的能量供应和利用4.2.1光合作用的探究历程和过程课件新人教版必修
4.(2019·福州高一检测)如图为叶绿体的结构与功能 示意图,下列说法错误的是 ( )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲 C.结构A释放的O2可进入线粒体中 D.如果突然停止CO2的供应,则短时间内C3的含量将会 增加
【解析】选D。光能转变为ATP中的化学能在类囊体上 进行,A正确;图中甲表示(CH2O),根据暗反应过程可知, 暗反应中供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→ (CH2O),B正确;结构A释放的O2可进入线粒体中,供细胞 呼吸利用,C正确;如果突然停止CO2的供应,将抑制暗 反应中CO2的固定,导致C3含量减少,D错误。
水
CO2
项目
光反应
暗反应
物质变 化
①水的光解:2H2O O2+4[H]
②ATP的形成:
ADP+PiC5 2C3 ②C3的还原:2C3 (CH2O)+C5
项目
光反应
暗反应
能量变 光能→ATP中活跃 ATP中活跃的化学能
化 的化学能
→(CH2O)中稳定的化学能
①光反应为暗反应提供[H]和ATP;暗反应为
二 光合作用的原理和应用 第1课时 光合作用的探究历程和光合
作用的过程
一、光合作用的概念及探究历程(教材P101～P102)
1.光合作用的概念: (1)场所:绿色植物的_叶__绿__体__中__。 (2)能量来源:_光__能__。 (3)反应物:_C_O_2 和水。 (4)产物:储存着能量的_有__机__物__和_O_2 。
(CH2O) 合成量 _减__少__或__ _没__有__
_增__加__
条件
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课件新人教版必修1
（4）1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成 _A_T_P__。1957年，他发现这一过程总是与_水__的__光__解___相伴随。
（5）20世纪40年代，美国的卡尔文利用_同__位__素__标__记___法最终探明 了CO32．中反的应碳式在：光_C合__O作_2_＋用__H中_2_O转_― _化叶_光―_绿成能_体→_有_（_机_C_物_H_2中_O_碳）__的＋__途O__2径_。。
（2）联系：光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应 提供ADP和Pi，如图所示：
3．光合作用过程中物质交换分析 （1）光合作用过程中C、H、O元素转移途径
（3）光合作用总反应式与C、H、O元素的去向（以生成葡萄糖为 例）
知识贴士：有关光合作用过程的四点提醒 （1）叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。 （2）光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH，ATP从类囊体薄膜 移向叶绿体基质。而暗反应则为光反应提供ADP和Pi，ADP从叶绿体基 质移向类囊体薄膜。 （3）光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段有光无 光都能进行，但需光反应提供的NADPH和ATP，故暗反应不能长期在 无光环境中进行。 （4）在自然条件下，光反应阶段和暗反应阶段同时进行，不分先 后。
NADPH 和 O2 ②ATP 的合成：在相关酶
O2 的固定：CO2＋C5――酶→2C3
的作用下，ADP 和 Pi 形 ②C3 的还原：2C3――酶→（CH2O）
成 ATP
＋C5
光能→ATP 中活跃的化 ATP 中活跃的化学能→有机物中
能量变化
学能
稳定的化学能
相应产物 O2、ATP 和 NADPH 糖类等有机物
中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有二氧化碳），在光照下可 以 释 放 出 ___氧__气_ 。 像 这 样 ， __离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__ ___光__解__、__产__生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。
最新人教版高中生物必修1第5章细胞的能量供应和利用第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
第2课时光合作用的原理和应用课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.下列有关探索光合作用原理的部分实验的叙述,错误的是()A.希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气B.鲁宾和卡门发现光照下叶绿体可合成ATPC.鲁宾和卡门探究光合作用过程中氧气中氧元素的来源D.卡尔文运用同位素标记法探究碳循环答案:B解析:阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。
他还发现这一过程总是与水的光解相伴随。
2.右图是绿色植物细胞代谢的某一阶段的简图。
下列说法错误的是()A.a过程是指CO2的固定B.b过程是指C3的还原C.c过程完全在线粒体内完成D.a、b、c三过程都需要酶参与答案:C解析:图中的c过程是有氧呼吸,有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中完成。
3.在光合作用中,不需要酶参与的过程是()A.CO2的固定B.叶绿素吸收光能C.C3的还原D.ATP的形成答案:B解析:色素吸收光能不需要酶的催化。
4.在光合作用过程中,水的分解及C3形成糖类所需要的能量()A.分别来自光能和细胞呼吸产生的ATPB.分别来自光能和光反应产生的ATP、NADPHC.都来自细胞呼吸产生的ATPD.都来自光反应产生的ATP答案:B解析:水的分解利用的能量来自光能,但C3的还原过程需要的能量来自光反应产生的ATP和NADPH。
5.光合作用过程包括光反应和暗反应。
下图表示光反应与暗反应的关系。
据图判断,下列叙述错误的是()A.光反应为暗反应提供ATP和NADPHB.停止光照,叶绿体中ATP和NADPH含量下降C.ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质D.植物在暗处可大量合成(CH2O)答案:D解析:植物在暗处,无法进行光反应,不能产生ATP和NADPH,导致暗反应无法进行,不能合成(CH2O)。
6.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降。
原因是()A.光反应强度升高,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低C.光反应强度不变,暗反应强度降低D.光反应强度降低,暗反应强度不变答案:B解析:镁是构成叶绿素的重要成分,缺镁导致番茄幼苗不能合成叶绿素。
高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节第2课时光合
[例 1] 如图所示，某植物上的绿叶在阳光照射一段时间后，经脱色并用碘液处理， 结果有锡箔覆盖Байду номын сангаас部位不呈蓝色，而没有锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明 ()
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合
作用放出氧气 ⑤光合作用制造淀粉
A．①②
B．③⑤
C．②⑤
D．①③
[解析] 光合作用需要光、CO2 和叶绿素，光合作用能放出 O2，即①③④本身的 叙述是正确的。但从题干条件看，本实验是有光和无光的对照实验，只能证明②⑤， 不能证明①③④。 [答案] C
A．a、b 和 d C．c、d 和 e 答案：B
B．a、c 和 e D．b、c 和 e
2．Calvin 等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入 14CO2 在给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是
水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注 射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使 小圆形叶片 内的气体逸出
沉水：将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 叶片因细胞间隙 充满了水 ，所以全都沉到水底
分组：取 3 只小烧杯，分别倒入 20 mL 富含二氧化碳的清水
光照：分别向 3 只小烧杯中放入 10 片小圆形叶片，然后分 别对这 3 个实验装置进行 强、中、弱 三种光照
3．鲁宾和卡门实验 (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程及结论
(3)实验分析 设置对照实验，自变量为标记物质(被标记的 C18O2 或 H128O)，因变量是 O2 是否带 有同位素标记。
4．卡尔文循环 (1)探究方法：同位素标记法。 用 14C 标记 CO2，追踪检测放射性，探明了 CO2 中的碳在光合作用中转化成有机 物中碳的途径。 (2)实验结论 碳的转化途径：14CO2＋C5―酶―→14C3―酶―→(14CH2O)
高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节第2课时光合作用的原理和应用名师制作优质学案新人教版必修1
第2课时光合作用的原理和应用1．了解光合作用及对它的探究历程。
2．阐明光合作用的过程和实质。
(重难点)3．明确光合作用过程中的物质变化和能量变化。
(重点)4．会分析影响光合作用强度的环境因素。
(重点)1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的叶绿体。
(2)能量来源：光能。
(3)反应物：CO2和H2O。
(4)产物：有机物和O2。
2．光合作用的探究历程(连线)提示：a－②－Ⅰb－③－Ⅱc－①－Ⅲd－⑥－Ⅳe－⑦－Ⅴf－④－Ⅵg－⑤－Ⅶ[合作探讨]探讨1：萨克斯实验中，实验前先要把植物在黑暗中放置一段时间，其目的是什么？遮光组和曝光组哪一组为实验组？哪一组为对照组？此实验除了能证明光合作用的产物有淀粉外，还能说明什么问题？提示：实验前先要把植物在黑暗中放置一段时间的目的是消耗掉叶片中的淀粉，以免影响实验结果；实验中改变条件的是实验组，因此曝光组为对照组，遮光组为实验组；此实验还能说明光合作用需要光照。
探讨2：鲁宾和卡门实验采用的实验方法是什么？第一组和第二组有没有实验组和对照组的区别？提示：同位素标记法没有实验组和对照组的区分，属于相互对照。
探讨3：卡尔文往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，然后用热酒精杀死小球藻，分别测定不同光照时间下，小球藻中的放射性物质，结果如下：提示：目的是使酶失活，终止小球藻的光合作用及其他代谢过程。
(2)根据实验结果分析光合作用过程中CO2首先固定在哪一种化合物中？提示：三碳化合物。
(3)光合作用产生的糖类物质还能转化为哪些物质？提示：氨基酸、有机酸等。
[思维升华]1．普利斯特利的实验 (1)实验过程及现象：密闭玻璃罩＋绿色植物＋⎩⎪⎨⎪⎧蜡烛：不易熄灭小鼠：不易窒息死亡(2)实验分析：①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
第二课时光合作用探究历程和过程
4.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件 下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时 叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化 情况依次是( C ) A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降
5.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原 子，14C的转移途径是（ D） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类
6、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的 水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最 先（ D ） A.在植物体内的葡萄糖中发现 B.在植物体内的淀粉中发现 C.在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D.在植物体周围的空气中发现
五、化能合成作用
自养生物：能利用环境中的无机物合成有 机物来维持自身的生命活动。
O2
光合作用的概念：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳 和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出 氧气的过程。
光合作用
光合作用的化学反应式：
光
14CO 2
+ H2
18O
(14CH2O) +
18O 2
叶绿体
二、光合作用的过程
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
反应条件： 光能等
1843年 1864年 1880年 1939年
结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合 作用的场所。 再次证明，光合作用需要 光照 。
五、1880年德国科学家恩格尔曼实验
公元前 3世纪 1648年
1771年
1779年
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿 体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的 光照射水绵临时装片，结果见下图：
高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源—光与光合作用第1课时捕获光能的色素和结构练习新人
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第1课时捕获光能的色素和结构测控导航表知识点题号1。
提取和分离叶绿体色素1,2，102.叶绿体色素的种类和作用3，4，5，113.叶绿体的结构和功能6，74.综合考查8，9，12,13，14，15A级合格性水平训练1。
下列有关“提取和分离叶绿体色素”实验的叙述正确的是( D ）A。
加入碳酸钙防止滤液挥发B。
用50％的酒精溶液提取叶片中的色素C.用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素D.加入二氧化硅(石英砂）有利于充分研磨解析：色素的提取实验中加入二氧化硅(石英砂）的作用是使得研磨更充分,加入碳酸钙的作用为保护色素不被破坏；用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取色素。
2。
下列哪组是影响叶绿体色素分离效果的关键（ A )①选取植物②研磨③过滤④画滤液细线⑤层析时不要让滤液细线触及层析液⑥观察色素带A。
①②④⑤ B.①②③ C。
②③④ D.②③⑥解析:题干强调的是“分离”效果。
过滤及观察色素带对实验效果的影响不大。
3。
(2017·宁夏育才中学月考）如图为在“提取和分离叶绿体色素”实验中得到的滤纸条色素带,以下说法正确的是（ B )A.a位置为叶绿素aB.若用衰老的黄叶，则c、d显现不明显C。