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一、选择题
1．(2021·广东，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO 固定形成C 的酶被
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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CO 固定需要ATP
2
D．Rubisco催化C 和CO 结合
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2．(2023·湖北，8)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光
复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质
LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如图所示)。LHCⅡ与PSⅡ的
分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H＋、电子和O
2
3．(2020·天津，5)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分
子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现
连续的CO 固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是( )
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A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO
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C．类囊体产生的ATP和O 参与CO 固定与还原
2 2
D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
4．(2024·扬州高三期中)如图所示生理过程中，PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，
CF、CF 构成ATP合成酶。下列说法错误的是( )
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A．PS Ⅱ、PS Ⅰ内含易溶于有机溶剂的色素B．PQ转运H＋的过程需要消耗电子中的能量
C．线粒体中存在类似于ATP合成酶的膜是线粒体内膜
D．小麦光合作用产生的O 被细胞呼吸利用至少需要经过4层磷脂双分子层
2
5．(2024·郑州高三质检)如图表示光合作用和细胞呼吸之间的能量转变过程，下列说法错误
的是( )
A．只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③
B．过程③④发生的场所分别为叶绿体基质和线粒体基质
C．过程①中光能转变为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中
D．有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段
6．(2024·武汉高三期中)如图为真核细胞中两种传递电子并产生 ATP 的生物膜结构示意图。
据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A．图甲为叶绿体内膜，图乙为线粒体内膜
B．两种膜产生 ATP 的能量直接来源均为 H＋的跨膜运输
C．自养需氧型生物的细胞中都既有图甲结构又有图乙结构
D．图甲中NADPH为电子最终受体，图乙中O 为电子最终受体
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7．(2024·黄石高三期中)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ都是由光合色素和蛋白质构成的复合体，其在
光反应中的机制如图所示。下列说法错误的是( )A．叶绿素和类胡萝卜素都能吸收红光和蓝紫光
B．水的光解发生在类囊体薄膜，需要酶的参与
C．植物缺镁对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ都有影响
D．光能先转变成电能再转变成ATP和NADPH中活跃的化学能
8．“光斑”是阳光穿过树冠枝叶投射到地面的光点，它会随太阳运动和枝叶摆动而移动。
如图表示某一生长旺盛的植物在“光斑”照射前后O 释放速率和CO 吸收速率的变化曲线。
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下列叙述不正确的是( )
A．“光斑”照射前，植物进行着较弱的光合作用
B．“光斑”照射后，短时间内C 含量增多
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C．图示O 释放速率的变化说明暗反应限制了光反应
2
D．CO 吸收曲线ab段的变化说明暗反应与光照有关
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9．(2024·武汉高三联考)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：CO 充足时，TPT活性降低；
2
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CO 来提高作物中淀粉和蔗糖的含量
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二、非选择题
10．(2024·宜昌高三联考)光合作用过程十分复杂，包括一系列化学反应。以下是科学家探索
光合作用原理的部分实验。回答下列问题：
(1)20世纪初英国的布莱克曼把化学动力学方法引入到对光合作用的研究中：
①光照强度保持恒定，持续增加CO 浓度，发现光合速率先增大，达到一定程度后保持不变，
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此时增大光照强度，光合速率会随之增大，这说明__________________________。菠菜植株
中能固定CO 的物质是__________。
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②CO 浓度保持恒定，持续增大光照强度，发现光合速率先增大，达到一定程度后不再增加，
2
此时增大CO 浓度，光合速率会随之增大，这说明______________________。绿色植物吸收
2
和转化光能的具体场所是________________。
(2)大约20年后，德国的瓦伯格等用藻类进行闪光实验。在光能量相同的前提下设置两组实
验，第1组连续照光，第2组用闪光照射，中间间隔一定暗期；发现第2组光合效率是第1
组的200%～400%。该实验阐明了光合作用中存在两个反应，请从光合作用光反应和暗反应
的过程对实验现象进行解释：______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)后来科学家为验证瓦伯格的发现，以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、
D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO 浓度等相同且适宜并稳定，每组处理的总时
2
间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下，
请补充完整实验设计步骤：
A组：____________________，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%；
B组：__________________________________，每次光照和黑暗的时间各为7.5 s；光合作用
产物的相对含量为70%；
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms；光合作用
产物的相对含量为94%；
D组(对照组)：____________________，光合作用产物的相对含量为100%。
11．(2021·湖南，18)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及
光反应过程的简化示意图。回答下列问题：(1)图b表示图a中的________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O 、H＋和e－，光能
2
转化成电能，最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO 浓度降低，暗反应速率
2
减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b中电子传递速率会________(填“加快”或
“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完
整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP＋为电子受体，以
相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。
叶绿体类型 叶绿体D：
叶绿体 叶绿体B：双层 叶绿体C：双层
相对值 所有膜结构
A：双层膜 膜局部受损，类 膜瓦解，类囊体
解体破裂成
结构完整 囊体略有损伤 松散但未断裂
实验项目 颗粒或片段
实验一：以Fecy为电子
100 167.0 425.1 281.3
受体时的放氧量
实验二：以DCIP为电
100 106.7 471.1 109.6
子受体时的放氧量
注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
据此分析：
①叶绿体 A和叶绿体 B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以__________(填“Fecy”或
“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，
更有利于___________________________________________________________________，
从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别
为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释：_________________________。
12．(2023·江苏，19)气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控
机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①～④表示场所。请回答下列问题：
(1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在________(从①～④中选填)；NADPH可用于
CO 固定产物的还原，其场所有________________________________________________(从
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①～④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有HO、____________________(填写2
2
种)等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有________(从①～④中选填)。保卫细胞中
的糖分解为PEP，PEP再转化为________进入线粒体，经过TCA循环产生的________最终
通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活细胞膜上的 AHA，消耗ATP将H＋泵出膜外，
形成跨膜的__________，驱动细胞吸收K＋等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下
降(溶质浓度提高)，导致保卫细胞____________，促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中
ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞
的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙述合理的有________。
A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
