资源简介

　光合作用的原理
课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
考情微观 1．光合作用的暗反应过程：2025·贵州卷T13。 2．光合作用的原理：2024·贵州适应性测试T17。
考点1　光合作用原理的探究
一、填空表述
1．探索光合作用原理的部分实验
(1)19世纪末，科学界普遍认为：在光合作用中，CO2分子中的C与H2O结合成____，然后甲醛分子缩合成糖。
(2)1928年：甲醛不能通过光合作用转化成__。
(3)1937年，英国希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生____。该反应称作________。
(4)1941年，美国鲁宾和卡门：用__________的方法，研究了光合作用中____的来源(如图所示)，该实验证明了光合作用产生的氧气全部来自_________，而不是来自___________。
该实验中两组试管互为对照，自变量为18O的标记物，因变量为小球藻释放的O2的标记情况，光照、温度、小球藻的数量和生活状况等无关变量均需要保持相同且适宜。
(5)1954年，美国阿尔农：在光照下，叶绿体可合成______；1957年，他发现这一过程总是与________相伴随。
(6)20世纪40年代，美国卡尔文：利用________________法，用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪______________________，最终探明了CO2中的碳转化为有机物的途径。
2．光合作用的概念和反应式
(1)光合作用的概念：光合作用是指绿色植物通过______，利用____，将____________转化成储存着能量的______，并且释放出____的过程。
(2)光合作用的化学反应式：___________________________。
二、概念检测
1．离体叶绿体在有铁盐或其他氧化剂的水溶液中，经光照可产生氧气。 (　　)
2．鲁宾和卡门实验和卡尔文实验都采用了放射性同位素标记法。 (　　)
3．叶绿体中合成ATP和水的光解是独立进行的。 (　　)
4．光合作用一定在叶绿体中进行。 (　　)
1．(人教版必修1 P102～103思考·讨论)希尔的实验说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应，请说明理由：_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P104正文)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是______________________
____________________________________________________________________。
探索光合作用原理的实验
1．(2026·贵阳一中开学检测)将离体叶绿体置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制成悬浮液，加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是(　　)
A．希尔实验中配制叶绿体悬浮液时，加入一定浓度的蔗糖溶液的目的是提供能量
B．希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
C．希尔反应证明了水的光解与糖的合成是同一个化学反应
D．希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，电子受体实质是NADP＋
2．(链接人教版必修1 P102～103思考·讨论)1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，实验部分过程及结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．18O不具有放射性，是稳定同位素，可用于示踪物质运行和变化规律
B．另一组实验及结果图应为：将O换成H2O、CO2换成C18O2，其余不变
C．该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的O部分来自H2O
D．实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿素，没有完整的叶绿体
考点2　光合作用的原理
一、填空表述
1．(人教版必修1 P103)水分解为______的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。NADPH的作用是______________________________________________________。
2．(人教版必修1 P104)光合作用的产物有一部分是____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入____，再通过韧皮部运输到植株各处。
3．(人教版必修1 P106概念检测T3)请根据光合作用的基本过程，填充下图：
4．正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________________________(答出1点即可)。
二、概念检测
1．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应。 (　　)
2．只提供光照，不提供CO2，植物可独立长时间进行光反应。 (　　)
3．光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体的薄膜。 (　　)
4．光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。 (　　)
5．14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。 (　　)
(人教版必修1 P103图5-14拓展)光照停止后暗反应在短时间内仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________。
光合作用的过程及拓展
1．下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜
B．NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH
C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D．电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节
2．(2025·贵州六校联考)如图是某植物细胞进行光合作用的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A．光合作用产物Ⅱ中的O部分来自水
B．物质Ⅰ在暗反应中可充当还原剂，但不能供能
C．若外界中物质Ⅲ浓度适当升高，物质Ⅰ的含量会暂时降低
D．给植物提供O，一段时间后放射性会出现在O2中
光合作用过程中物质变化分析
3．(链接人教版必修1 P104思考·讨论、正文)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，下列相关说法正确的是(　　)
A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C．突然将红光改为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D．突然将绿光改为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
“过程法”分析光合作用过程中各物质的变化
当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：
光合产物的输出及对光合作用过程的影响
4．(链接人教版必修1 P104相关信息)如图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，其中磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素。已知：CO2充足时，TPT活性降低；磷酸丙糖与Pi通过TPT的运输严格按1∶1的比例进行转运。据图分析，下列有关叙述正确的是(　　)
A．叶肉细胞的光合产物主要是以淀粉形式运出细胞的
B．暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATP
C．若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于蔗糖的合成
D．农业生产上可以通过增加CO2来提高作物中淀粉和蔗糖的含量
第11讲　光合作用的原理
考点1
落实·必备知识
一、1．(1)甲醛　(2)糖　(3)氧气　希尔反应　(4)同位素示踪　氧气　H2O　CO2　(5)ATP　水的光解　(6)放射性同位素标记　放射性14C的去向　2．(1)叶绿体　光能　二氧化碳和水　有机物　氧气　(2)CO2＋H2O(CH2O)＋O2
二、1．√　2．×　3．×　4．×
达成·关键能力
1．略　2．略
评价·迁移应用
1．D　2．A　
考点2
落实·必备知识
一、1．氧和H＋　可作为暗反应阶段的还原剂；储存部分能量供暗反应阶段利用　2．淀粉　筛管　3．O2　ATP　NADPH　NADP＋　2C3　C5　4．自身呼吸消耗或建造植物体结构
二、1．×　2．×　3．×　4．×　5．×
达成·关键能力
略
评价·迁移应用
1．A　2．C　3．B　4．B(共69张PPT)
第11讲　光合作用的原理
必修1　分子与细胞
第二单元　细胞代谢
课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
考情微观 1．光合作用的暗反应过程：2025·贵州卷T13。
2．光合作用的原理：2024·贵州适应性测试T17。
考点1　光合作用原理的探究
一、填空表述
1．探索光合作用原理的部分实验
(1)19世纪末，科学界普遍认为：在光合作用中，CO2分子中的C与H2O结合成____，然后甲醛分子缩合成糖。
(2)1928年：甲醛不能通过光合作用转化成__。
甲醛
糖
(3)1937年，英国希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生____。该反应称作________。
(4)1941年，美国鲁宾和卡门：用__________的方法，研究了光合作用中____的来源(如图所示)，该实验证明了光合作用产生的氧气全部来自______，而不是来自______。
氧气
希尔反应
同位素示踪
氧气
H2O
CO2
提醒　该实验中两组试管互为对照，自变量为18O的标记物，因变量为小球藻释放的O2的标记情况，光照、温度、小球藻的数量和生活状况等无关变量均需要保持相同且适宜。
(5)1954年，美国阿尔农：在光照下，叶绿体可合成______；1957年，他发现这一过程总是与________相伴随。
(6)20世纪40年代，美国卡尔文：利用________________法，用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪__________________，最终探明了CO2中的碳转化为有机物的途径。
ATP
水的光解
放射性同位素标记
放射性14C的去向
2．光合作用的概念和反应式
(1)光合作用的概念：光合作用是指绿色植物通过______，利用____，将____________转化成储存着能量的______，并且释放出____的过程。
(2)光合作用的化学反应式：__________________________________。
叶绿体
光能
二氧化碳和水
有机物
氧气
CO2＋H2O(CH2O)＋O2
二、概念检测
1．离体叶绿体在有铁盐或其他氧化剂的水溶液中，经光照可产生氧气。 (　　)
2．鲁宾和卡门实验和卡尔文实验都采用了放射性同位素标记法。 (　　)
提示：鲁宾和卡门实验中所用的18O是稳定同位素，不是放射性同位素。
√
×
3．叶绿体中合成ATP和水的光解是独立进行的。 (　　)
提示：叶绿体中合成ATP和水的光解是密切联系的。
4．光合作用一定在叶绿体中进行。 (　　)
提示：蓝细菌的光合作用不在叶绿体中进行。
×
×
1．(人教版必修1 P102～103思考·讨论)希尔的实验说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，而糖类的合成需要CO2
2．(人教版必修1 P104正文)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅
30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是__________________________________________________________________________________________________。
提示：不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物
考向　探索光合作用原理的实验
1．(2026·贵阳一中开学检测)将离体叶绿体置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制成悬浮液，加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是(　　)
A．希尔实验中配制叶绿体悬浮液时，加入一定浓度的蔗糖溶液的目的是提供能量
B．希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
C．希尔反应证明了水的光解与糖的合成是同一个化学反应
D．希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，电子受体实质是NADP＋
√
D　[希尔实验中配制叶绿体悬浮液时，加入一定浓度的蔗糖溶液的目的是维持渗透压，维持叶绿体正常的形态和功能，A错误；希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解，产生氧气，该实验不能排除叶绿体中其他物质的干扰，B错误；希尔反应中有H2O，没有CO2，光照条件下也可以释放出O2，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，C错误；希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化，电子受体实质是NADP＋，还原后的电子受体相当于光合作用中的 NADPH，D正确。]
2．(链接人教版必修1 P102～103思考·讨论)1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，实验部分过程及结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．18O不具有放射性，是稳定同位素，可用于示踪物质运行和变化规律
B．另一组实验及结果图应为：将O换成H2O、CO2换成C18O2，其余不变
C．该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的O部分来自H2O
D．实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿素，没有完整的叶绿体
√
A　[18O不具有放射性，是稳定同位素，可用于示踪物质运行和变化规律，A正确；另一组实验及结果图应为：将O换成H2O、CO2换成C18O2、18O2换成O2，其余不变，B错误；该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，C错误；小球藻是真核生物，不同于蓝细菌，具有完整的叶绿体，含有叶绿素和类胡萝卜素，D错误。]
一、填空表述
1．(人教版必修1 P103)水分解为________的同时，被叶绿素夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。NADPH的作用是________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P104)光合作用的产物有一部分是____，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入____，再通过韧皮部运输到植株各处。
考点2　光合作用的原理
氧和H＋
可作为暗反应阶段的还原剂；储存部分能量供暗反应阶段利用
淀粉
筛管
3．(人教版必修1 P106概念检测T3)请根据光合作用的基本过程，填充下图：
4．正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________________________(答出1点即可)。
自身呼吸消耗或建造植物体结构
二、概念检测
1．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应。 (　　)
提示：没有光反应提供的NADPH和ATP，暗反应不能进行。
2．只提供光照，不提供CO2，植物可独立长时间进行光反应。 (　　)
提示：在暗反应不能进行时，因缺少ADP、Pi和NADP＋，光反应也会停止。
×
×
3．光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体的薄膜。 (　　)
提示：ATP在类囊体的薄膜上产生，移动方向是从类囊体的薄膜到叶绿体基质。
4．光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。 (　　)
提示：光合作用过程中产生的ATP基本只用于暗反应。
×
×
5．14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。 (　　)
提示：转移途径为： 。
×
(人教版必修1 P103图5-14拓展)光照停止后暗反应在短时间内仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是_________________________________________________________________________________。
提示：暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照后光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间，但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行
考向1　光合作用的过程及拓展
1．下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜
B．NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH
C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D．电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节
√
A　[O2在叶绿体的类囊体薄膜产生，在线粒体内膜被利用，故叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿过叶绿体的3层膜(包括类囊体膜和叶绿体的内、外膜)和线粒体的2层膜，共5层生物膜，A错误；据题图分析，NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH，B正确；根据图中的信息，光反应产生的ATP可用于暗反应、色素合成和核酸代谢等一些消耗能量的反应，C正确；电子传递释放的能量用于H＋的逆浓度梯度运输，维持类囊体腔内的高H＋浓度，H＋由类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质，驱动ATP的合成，电子有序传递保证了ATP和NADPH的合成，是完成光能转换的重要环节，D正确。]
2．(2025·贵州六校联考)如图是某植物细胞进行光合作用的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A．光合作用产物Ⅱ中的O部分来自水
B．物质Ⅰ在暗反应中可充当还原剂，
但不能供能
C．若外界中物质Ⅲ浓度适当升高，物
质Ⅰ的含量会暂时降低
D．给植物提供O，一段时间后放射性会出现在O2中
√
C　[光合作用产物Ⅱ为光反应阶段水光解产生的O2，其中的O全部来自水，A错误；物质Ⅰ为NADPH，可以在暗反应中充当还原剂，也能为暗反应供能，B错误；若外界中物质Ⅲ(CO2)浓度升高，C3合成增多，C3转化成有机物时会消耗更多的物质Ⅰ(NADPH)，而光反应强度暂时不变，因此物质Ⅰ的含量会暂时降低，C正确；18O 属于稳定同位素，18O2不具有放射性，D错误。]
考向2　光合作用过程中物质变化分析
3．(链接人教版必修1 P104思考·讨论、正文)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，下列相关说法正确的是(　　)
A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小
B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
C．突然将红光改为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小
D．突然将绿光改为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
√
B　[突然中断CO2供应，使暗反应中CO2的固定减少，而C3的还原仍在进行，因此会暂时导致C3减少，C5增多，即会引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，A错误；突然中断CO2供应，会使C3减少，因此C3还原利用的ATP减少，导致ATP积累增多，而ADP含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，B正确；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，突然将红光改为绿光，会导致光反应产生的ATP和NADPH减少，这将使暗反应中C3
的还原减弱，导致C5减少，C3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大，C错误；突然将绿光改为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP和NADPH增加，而ADP相对含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，D错误。]
方法技巧
“过程法”分析光合作用过程中各物质的变化
当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：
考向3　光合产物的输出及对光合作用过程的影响
4．(链接人教版必修1 P104相关信息)如图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，其中磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素。已知：CO2充足时，TPT活性降低；磷酸丙糖与Pi通过TPT的运输严格按
1∶1的比例进行转运。据图分析，
下列有关叙述正确的是(　　)
A．叶肉细胞的光合产物主要是以淀粉形式运出细胞的
B．暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATP
C．若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于蔗糖的合成
D．农业生产上可以通过增加CO2来提高作物中淀粉和蔗糖的含量
√
B　[由题图可知，叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的，A错误；若磷酸丙糖的合成速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则有利于淀粉的合成，C错误；由于CO2充足时，TPT活性降低，导致磷酸丙糖运出叶绿体合成蔗糖的过程受到影响，所以增加CO2，能提高作物中淀粉的含量，但蔗糖的含量会下降，D错误。]
课后分层作业(十一) 　光合作用的原理
1．(2025·贵州凯里一中检测)下列是探索光合作用的有关实验，说法正确的是(　　)
A．希尔反应中，离体的叶绿体在光照及其他适宜条件下释放了O2
B．鲁宾和卡门给植物提供H2O和C18O2，可判断O2是来自H2O
C．卡尔文用14CO2追踪，未探明CO2中的C转化为有机物中C的过程
D．恩格尔曼用极细光束照射离体的叶绿体，需氧细菌集中于被光束照射部位
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A　[希尔将离体的叶绿体置于光照及其他适宜条件下释放出了O2，A正确；鲁宾和卡门给植物提供H2O和C18O2，没有设置对照组，不能判断O2是来自提供的H2O，有可能来自其他含有16O的物质，B错误；卡尔文用14CO2追踪，探明了光合作用中的CO2中的C转化为有机物中的C的过程，C错误；恩格尔曼用极细光束照射的不是离体的叶绿体，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
2．卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5 s、3 s、10 s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如下图。下列相关分析不正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰
B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行
C．推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸
D．可依据放射性的强弱推测出暗反应的过程
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[细胞中原有的物质不含14C，用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰，A正确；热乙醇可以杀死细胞，用热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行，以检测杀死细胞时，其光合作用进行的程度，B正确；放射性最先在3-磷酸甘油酸中出现，推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸，C正确；该实验可通过放射性出现的先后顺序来推测暗反应的过程，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
3．(2025·遵义一中检测)对正在进行光合作用的植物，若突然降低植物周围环境中的CO2浓度，则短时间内下列有关生理变化的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中C5/C3的值上升
B．叶绿体中ATP/ADP的值下降
C．NADPH/NADP＋的值下降
D．光反应速率加快
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A　[在植物光合作用时突然降低 CO2 浓度，这将抑制暗反应中CO2的固定，导致C3减少，短时间内C5增多，故叶绿体中C5/C3的值上升，A正确；C3减少，则C3的还原变慢，消耗的ATP和NADPH变少，故叶绿体中ATP/ADP的值上升，NADPH/NADP＋的值上升，B、C错误；暗反应过程受抑制，进而影响光反应过程，光反应变慢，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
4．(2025·六盘水检测)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是(　　)
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco催化C5和CO2结合
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；Rubisco催化CO2的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
5．(2025·贵州名校联考)Rubisco是一种酶，可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合。已知CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。下列说法正确的是(　　)
A．O2与C5结合的场所是类囊体薄膜
B．由题干信息可知，Rubisco的催化不具有特异性
C．提高O2的浓度可促进光合作用的进行
D．Rubisco活性提高有利于光反应的产物被充分利用
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[根据题意“Rubisco是一种酶，可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合”可知，Rubisco位于叶绿体基质中，故O2与C5结合的场所也是叶绿体基质，A错误；酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，Rubisco具有两种功能：可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合，因此该酶具有特异性，B错误；提高O2的浓度，会促进O2与C5结合，不利于光合产物的积累，C错误；结合题干已知CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，高浓度CO2条件下，Rubisco活性提高有利于C3的生成，而C3的还原要用到光反应阶段的产物ATP和NADPH，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
6．(2025·贵州九师联盟联考)水、二氧化碳均是光合作用的原料，其含量的变化影响有机物的合成速率。下列相关叙述正确的是(　　)
A．水分子参与光反应阶段，植物吸收的水绝大部分参与有机物的合成
B．植物缺水时叶面积减小，对光能的吸收和利用减少
C．叶肉细胞中参与光合作用的CO2只来自外界大气
D．环境中CO2含量增加可导致暗反应速率持续增加
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
B　[水参与光反应阶段，植物吸收的水绝大部分通过蒸腾作用以水蒸气的形式散失，A错误；植物缺水时叶面积减小，植物对光能的吸收和利用减少，从而导致光合速率降低，B正确；叶肉细胞中参与光合作用的CO2来自外界大气和叶肉细胞自身呼吸作用产生的CO2，C错误；环境中CO2含量增加不会导致暗反应速率持续增加，暗反应的速率还受到光反应产物(ATP、NADPH)的影响，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
7．(2026·贵州高三开学联考)在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ(PSⅡ)转移到光系统Ⅰ(PSⅠ)，最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧
气和质子(H＋)，质子可以推动ATP的
合成，过程如图所示。下列相关叙述
错误的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．PSⅡ具有吸收利用光能， 并进行电子传递的作用
B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成
C．若降低B侧的H＋浓度，则有利于光反应过程中产生ATP
D．通过光合电子传递链，光能可转化到NADPH和ATP中
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
C　[据题图可知，类囊体薄膜上的PSⅡ 具有吸收利用光能，并进行电子传递的作用，A正确；由题意可知：PSⅡ负责光合作用过程中水的光解，同时释放氧气和质子(H＋)，质子可以推动ATP合成，因此破坏PSⅡ会影响该过程中氧气的释放和ATP的合成，B正确；降低B侧的H＋浓度会减小类囊体膜两侧H＋浓度差，不利于H＋顺浓度运输到A侧，不利于ATP的合成，C错误；通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
8．(2026·六盘水纽绅中学月考)CAM植物白天气孔关闭，夜晚打开，以适应干旱环境。如图为其部分代谢途径，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．卡尔文循环的场所是
叶绿体类囊体薄膜
B．白天气孔关闭可减少水分散失
C．催化过程①和过程②所需的酶不同
D．夜晚气孔开放以便储存更多CO2
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A　[据题图可知，卡尔文循环即光合作用的暗反应阶段，CAM植物进行暗反应的场所是叶绿体基质，A错误；CAM植物白天关闭气孔，能减少水分散失以适应干旱环境，B正确；过程①是将CO2转化为C4，②是CO2固定，酶具有专一性，因此催化过程①和过程②所需的酶不同，C正确；在夜晚气孔开放可吸收CO2合成C4，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
9．(2025·黑吉辽蒙卷)黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT结合
B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[载体蛋白通常需要与底物结合后才能转运物质。NTT作为载体蛋白，运输ATP、ADP和Pi时必然需要结合底物，A错误。黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi，因此不是主动运输，B错误。黑暗条件下，叶绿体无法进行光反应，自身不能合成ATP。此时进入叶绿体基质的ATP可来自细胞呼吸，但细胞呼吸产生ATP的场所包括细胞质基质(糖酵解)和线粒体(有氧呼吸第二、三阶段)，C错误。光照充足时，叶绿体类囊体膜上进行光反应合成ATP，需要消耗大量的ADP和Pi作为原料。此时叶绿体
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
基质中的ADP和Pi会优先被类囊体膜利用，导致基质中ADP浓度降低。由于NTT顺浓度梯度运输ADP，当基质中ADP不足时，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
10．(2025·贵州名校联考)植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作
“库”。右图为棉花植株光合产物
合成及运输过程示意图。回答下列
问题：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
(1)暗反应进行的场所是_____________。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，原因是____________________________________________________________________________________。
(2)据图分析，叶绿体中的淀粉在夜间被降解的意义是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
叶绿体基质
缺磷会影响磷脂分子的合成，进而影响类囊体
薄膜的结构，也会影响ATP的合成
淀粉在夜间被
分解成麦芽糖和葡萄糖，进而转化成可以输出的蔗糖，有利于白天更好进行光合作用，即可以避免有机物积累对光合作用的抑制
(3)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是____________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
蔗糖是非还原糖、化学性质
稳定
(4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如图2所示。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
去除棉铃处理降低了________(填“库”或“源”)的大小，进而抑制棉花的光合作用，结合图1分析，机制是_____________________________________________________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
库
叶片中的蔗糖和淀粉因
为输出减少而积累，导致丙糖磷酸积累，抑制暗反应过程，进而导致光合速率下降
[解析]　(1)光合作用暗反应进行的场所是叶绿体基质，暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，这是因为磷是组成ATP和NADPH的元素，也是磷脂的组成元素，缺磷会影响磷脂分子的合成，进而影响类囊体薄膜的结构，也会导致ATP和NADPH合成受阻，进而影响光反应的进行。(2)结合图示可知，叶绿体中的淀粉在夜间被降解为麦芽糖和葡萄糖，而后转变成己糖磷酸，最后转变成蔗糖并以蔗糖的形式转运到生长旺盛的部
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
位或以淀粉的形式储存在块茎或果实中，这一过程减少了叶绿体中淀粉的储存，进而有利于白天的光合作用进行，可以提高光合速率。(3)结合图示可知，光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点表现在，蔗糖是非还原糖，化学性质稳定，有利于长距离运输。(4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，实际本实验的目的是探究库的减少对源的影响，即实验的自变量为库的不同，因变量是光合速率的变化，因此，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及 CO2 固定速率。结果如图所示，根据图示结果可知，随着去除棉铃百分率的上升，叶片干重逐渐上升，CO2固定速率逐渐下降，即棉铃的减少，使得叶片中淀粉和蔗糖储存增加，而淀粉和蔗糖在叶片中储存增加抑制了CO2的固定速率，进而影响了光合作用，也就是说，去除棉铃处理降低了“库”的大小，进而抑制棉花的光合作用，其抑制光合作用的机制可描述为：叶片中蔗糖和淀粉因为输出受阻进而导致在叶片中积累，导致丙糖磷酸积累，影响了暗反应的进行，因而叶片固定CO2速率下降，表现为光合速率下降。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
谢 谢 ！　光合作用的原理
1．(2025·贵州凯里一中检测)下列是探索光合作用的有关实验，说法正确的是(　　)
A．希尔反应中，离体的叶绿体在光照及其他适宜条件下释放了O2
B．鲁宾和卡门给植物提供H2O和C18O2，可判断O2是来自H2O
C．卡尔文用14CO2追踪，未探明CO2中的C转化为有机物中C的过程
D．恩格尔曼用极细光束照射离体的叶绿体，需氧细菌集中于被光束照射部位
2．卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5 s、3 s、10 s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如下图。下列相关分析不正确的是(　　)
A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰
B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行
C．推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸
D．可依据放射性的强弱推测出暗反应的过程
3．(2025·遵义一中检测)对正在进行光合作用的植物，若突然降低植物周围环境中的CO2浓度，则短时间内下列有关生理变化的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中C5/C3的值上升
B．叶绿体中ATP/ADP的值下降
C．NADPH/NADP＋的值下降
D．光反应速率加快
4．(2025·六盘水检测)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是(　　)
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco催化C5和CO2结合
5．(2025·贵州名校联考)Rubisco是一种酶，可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合。已知CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。下列说法正确的是(　　)
A．O2与C5结合的场所是类囊体薄膜
B．由题干信息可知，Rubisco的催化不具有特异性
C．提高O2的浓度可促进光合作用的进行
D．Rubisco活性提高有利于光反应的产物被充分利用
6．(2025·贵州九师联盟联考)水、二氧化碳均是光合作用的原料，其含量的变化影响有机物的合成速率。下列相关叙述正确的是(　　)
A．水分子参与光反应阶段，植物吸收的水绝大部分参与有机物的合成
B．植物缺水时叶面积减小，对光能的吸收和利用减少
C．叶肉细胞中参与光合作用的CO2只来自外界大气
D．环境中CO2含量增加可导致暗反应速率持续增加
7．(2026·贵州高三开学联考)在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ(PSⅡ)转移到光系统Ⅰ(PSⅠ)，最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子(H＋)，质子可以推动ATP的合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．PSⅡ具有吸收利用光能， 并进行电子传递的作用
B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成
C．若降低B侧的H＋浓度，则有利于光反应过程中产生ATP
D．通过光合电子传递链，光能可转化到NADPH和ATP中
8．(2026·六盘水纽绅中学月考)CAM植物白天气孔关闭，夜晚打开，以适应干旱环境。如图为其部分代谢途径，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．卡尔文循环的场所是叶绿体类囊体薄膜
B．白天气孔关闭可减少水分散失
C．催化过程①和过程②所需的酶不同
D．夜晚气孔开放以便储存更多CO2
9．(2025·黑吉辽蒙卷)黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述正确的是(　　)
A．ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT结合
B．NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
10．(2025·贵州名校联考)植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。下图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。回答下列问题：
(1)暗反应进行的场所是________。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)据图分析，叶绿体中的淀粉在夜间被降解的意义是_____________________________________________________________________。
(3)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是____________________________________________。
(4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如图2所示。
去除棉铃处理降低了________(填“库”或“源”)的大小，进而抑制棉花的光合作用，结合图1分析，机制是__________________________________________
_____________________________________________________________________。
课后分层作业(十一)
1．A　2．D　3．A　4．D　
5．D　[根据题意“Rubisco是一种酶，可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合”可知，Rubisco位于叶绿体基质中，故O2与C5结合的场所也是叶绿体基质，A错误；酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，Rubisco具有两种功能：可催化CO2固定，也能催化O2与C5结合，因此该酶具有特异性，B错误；提高O2的浓度，会促进O2与C5结合，不利于光合产物的积累，C错误；结合题干已知CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，高浓度CO2条件下，Rubisco活性提高有利于C3的生成，而C3的还原要用到光反应阶段的产物ATP和NADPH，D正确。]
6．B　7．C　8．A　9．D
10．(1)叶绿体基质　缺磷会影响磷脂分子的合成，进而影响类囊体薄膜的结构，也会影响ATP的合成　(2)淀粉在夜间被分解成麦芽糖和葡萄糖，进而转化成可以输出的蔗糖，有利于白天更好进行光合作用，即可以避免有机物积累对光合作用的抑制　(3)蔗糖是非还原糖、化学性质稳定　(4)库　叶片中的蔗糖和淀粉因为输出减少而积累，导致丙糖磷酸积累，抑制暗反应过程，进而导致光合速率下降

展开更多......

收起↑