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重难题型03 光呼吸、光抑制与光系统
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、攻薄弱
3.创新情境练：知情境、练突破（10min 限时练)
4.限时提升练：综合能力提升（30min 限时练）
考点
三年考情分析
2025 考向预测
光乎吸
2024·黑吉辽，21；2023·湖南，17；
2023·湖北卷，8；2023·江苏卷，19；
2023·重庆卷，19；2023·湖北卷，8；
2023·山东卷，21；2022·江苏卷，15；
2022·重庆卷，23；2022·山东卷，16；
2022·江苏，20
1.考点预测：该命题点旨在考查光乎
吸、光抑制与光系统相关探究实验。
2.考法预测：题目情境的呈现或是文字
描述，或是图表展示。该命题点的试题
情境多样，以下两种居多：一是当代科
学家所做的相关科学研究，二是大学教
材中所涉及的相关知识等。
光抑制
光系统
重难点核心背记
1.光呼吸
光呼吸现象产生的分子机制是O2和CO2竞争Rubisco 酶。在暗反应中，Rubisco 酶能够以CO2为底物实现
CO2的固定；在光下，当O2浓度高、CO2浓度低时，O2会竞争Rubisco 酶，在光的驱动下将碳水化合物氧
化生成CO2 和水。光呼吸是一个高耗能的反应，正常生长条件下光呼吸就可损耗掉光合产物的25%～
30%。过程如图所示：
1
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名师解读 ①光呼吸的不利影响：消耗掉暗反应的底物C5，导致光合作用减弱，农作物产量降低。
②光呼吸的有利影响：强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此叶肉细胞中会积累ATP 和
NADPH，这些物质积累会产生自由基，这些自由基会损伤叶绿体。而强光下，光呼吸加强，
会消耗光反应过程中积累的ATP 和NADPH，从而减轻对叶绿体的伤害。
③高O2环境下，光呼吸会明显加强，而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。
2.光合磷酸化和氧化磷酸化
3.光抑制
植物的光合系统所接受的光能超过光合作用所能利用的量时，光合功能便降低，这就是光合作用的光抑制。
(1)光抑制机理：光合系统的破坏，PS Ⅱ是光破坏的主要场所。发生光破坏后的结果：电子传递受阻，光合
效率下降。
2
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(2)光抑制的主要防御机制
①减少光吸收，植物体也可以通过叶运动(减少叶片与主茎的夹角)或叶绿体运动这种对强光的快速响应以
减少对光的吸收，从而避免光抑制。
②增加热耗散：a.当依赖能量的叶绿素荧光猝灭增加时，通过增加激发能的热耗散可以部分避免光抑制。
降低光饱和条件下的PSⅡ的光化学效率，可以避免光抑制破坏的发生。b.在强光下非光辐射能量耗散增加
的同时，玉米黄素含量增加，玉米黄素与激发态的叶绿素作用，从而耗散其激发能，保护光合机构免受过
量光能破坏。
③进行光呼吸：C3植物的光呼吸有很高的能量需求。光呼吸可以防止强光和CO2亏缺条件下发生光抑制。
（建议用时：10 分钟）
创新情境 联系生活
1．如图a 是水稻的光合作用暗反应及相关过程示意图。在强光和高
低
条件下，叶绿体中的Rubisco
酶既可催化RuBP 与
羧化反应进行卡尔文循环；又可催化RuBP 与
反应进行光呼吸。该酶促反应方向
受
和
相对浓度的影响。据图回答下列问题：
(1)据图分析，参与光呼吸的细胞器有 ，参与光合作用的色素分布在 ，可用 （试剂）提
取。
(2)Rubisco 酶催化
与
反应生成
的过程称为 ，为
生成（
）的过程提供能量的物质是
3
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。
(3)细胞中
浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是 。水稻通过光呼吸能增强对强光环境适
应的机制是 。
(4)叶绿体内
的值过高会导致自由基生成，这些自由基会进一步对叶绿体造成伤害，导致光
合作用强度下降，出现光抑制现象。试简要阐述在干旱、高光照强度环境下，光呼吸对水稻的保护机制：
（答出2 点）。
【答案】(1) 叶绿体、线粒体 叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇
(2) CO2的固定 NADPH、ATP
(3) 高浓度CO2可减少Rubisco 酶与O2结合，减少光呼吸；高浓度CO2可提高光合作用（暗反应）速率
强光照射下，通过光呼吸能补充气孔关闭造成的CO2不足
(4)光呼吸一方面消耗ATP 等光反应产物，使植物可进一步利用光能，减少过剩光能引起的光反应结构损伤；
另一方面释放CO2，加快暗反应消耗NADPH，降低NADPH/NADP+的值，减少自由基生成
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、
传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH 和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应
发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化
合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH 和ATP 被还原。
【详解】（1）据图分析，参与光呼吸的细胞器有叶绿体和线粒体；参与光合作用的色素包括叶绿素和类
胡萝卜素，分布在叶绿体类囊体薄膜；由于色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取色素。
（2）暗反应在叶绿体基质中进行，包括与CO2的固定和三碳化合物的还原，Rubisco 酶催化
与
反应
生成
的过程称为CO2的固定；光反应为C3转化为（CH2O）和C5提供ATP 和NADPH。
（3）光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高O2低CO2情况下发生的生理过程，Rubisco 酶是一种双功能
酶，即可与CO2结合发生CO2的固定，又可与O2结合发生光反应。高浓度CO2可减少Rubisco 酶与O2结合，
减少光呼吸，还可促进Rubisco 酶与CO2结合，提高光合作用（暗反应）速率；作物通过光呼吸能增强对强
光环境的适应，其生理意义是 强光照射下，通过光呼吸能补充气孔关闭造成的CO2不足。
（4）分析题意可知，光呼吸一方面消耗ATP 等光反应产物，使植物可进一步利用光能，减少过剩光能引起
的光反应结构损伤；另一方面，光呼吸释放CO2，加快暗反应消耗NADPH，降低NADPH/NADP+的值，减少
自由基生成，进而减弱自由基对叶绿体的生物膜结构的破坏。
4
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2．当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条
件下，一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成O2
-1；另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿
素（
3ch1），
3chl 与O2反应生成单线
1O2。O2
-1和
1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSII 反应
中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1 蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭
3chl，
也可直接清除
1O2，从而起到保护叶绿体的作用。
(1)PSIⅡ反应中心位于 ，强光条件下NADP+不足的原因是 。
(2)强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率 （填“增大”“不变”或
“减小”），原因是 （答出2 条即可）。
(3)Rubisco 酶是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2
发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2浓度。通过比较碳固定数发现，发生光呼吸时，光
合作用效率降低了 %。
(4)随施氮量的适当增加，叶绿素含量升高，导致该变化原因是
（至少答出3 点）。
【答案】(1) 叶绿体类囊体薄膜 强光条件下光反应增强，对NADP+的消耗速率增大；暗反应提
供的NADP+不足
(2) 减小 突变体植株缺乏少类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少；无法及时淬灭
3chI 并清除
1O2，
损伤光合结构
(3)30
(4)叶绿素含有氮元素，施氮量适量增大，有利于叶绿素合成；蛋白质（如催化叶绿素合成的酶）含有氮元
素，施氮量适当增大，促进催化叶绿素合成的酶的合成；叶绿素分布在类囊体薄膜上，薄膜的主要成分是
磷脂和蛋白质，这两种物质都含有氮元素，施氮量适当增大，有利于类囊体薄膜面积的增大
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP
的形成。
5
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2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三
碳化合物在光反应提供的ATP 和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）由题意可知，光照过强会导致PSⅡ反应中心的D1 蛋白损伤，PSⅡ参与光反应过程，则位
于类囊体薄膜上。强光会导致NADPH 和ATP 的合成增加，对NADP+的消耗速率增大，则生成的NADP+不足。
（2）由于强光下，突变体植株缺乏少类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少；无法及时淬灭
3chl 并清除
1O2，
损伤光合结构，所以强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率减小。
（3）看图可知：无光呼吸发生时，10 分子C5结合10 分子CO2；有光呼吸时，10 分子C5结合8 分子CO2，
在生成乙醇酸时还释放了1 分子CO2，可见有光呼吸时，10 分子C5结合7 分子CO2，故有光呼吸发生时，
光合作用效率降低了30%。
（4）叶绿素含有氮元素，施氮量适量增大，有利于叶绿素合成；蛋白质（如催化叶绿素合成的酶）含有
氮元素，施氮量适当增大，促进催化叶绿素合成的酶的合成；叶绿素分布在类囊体薄膜上，薄膜的主要成
分是磷脂和蛋白质，这两种物质都含有氮元素，施氮量适当增大，有利于类囊体薄膜面积的增大。
3．能源与环境是人们共同关心的重要领域。小球藻由于光合效率高、油脂含量高等特点被视为新型生物
柴油的首选原料之一。图1 为小球藻叶绿体内的光反应机制，其中PSI 和PSⅡ表示光系统，图2 表示小球
藻细胞合成生物柴油等代谢的过程。请回答下列问题：
(1)ATP 合酶分布于膜上，除分布在图1 的 ，在图2 中 也有分布。水光解产生的电
子经一系列的传递，与①共同形成了② ，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ吸收的光能储存在 ，
参与暗反应。
(2)图2 中，物质X 是 ，首先物质X 可跨膜转运至 ，参与三羧酸循环，三羧酸循环
过程 （“需要”或“不需要”）氧气；此外，物质X 还能再相关酶的作用下生成 。
(3)研究发现小球藻油脂积累与生长之间存在不协调性，在大多数微藻中，高脂质含量通常以营养缺失（尤
其是氮源）条件下细胞的生物量停止生长为代价。研究人员通过探究藻菌共培养的方式对微藻生长、油脂
积累以及藻类胞外蛋白质等方面的影响。研究结果如下图所示：
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①已知在小球藻中叶绿素a 的含量较为稳定，因此可通过测量纯藻培养和藻菌共培养体系中 来
作为小球藻数量的统计指标。通过比较图3 和图4 比较分析，可以得出的结论是： 。
②图5 是在前两个实验的基础上，探究菌引起小球藻生长的原因。则图中的“？”代表的共培养的比例是
，据图分析可知，在共培养体系中菌株能够分解藻细胞周围的蛋白质，供藻细胞生长利用，同时菌自身会
起到 作用，为缺氮条件下小球藻的生长提供一些氮源物质，从而使得共培养体系中的小球藻
在缺氮条件下生物量还有所增加。
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【答案】(1) 叶绿体类囊体薄膜 线粒体内膜 NADPH ATP 和NADPH
(2) 丙酮酸 线粒体基质 不需要 乙醇、CO2或甘油三酯
(3) 叶绿素a 的总量 随着小球藻和菌的比例增大，最大生长比速率、最大生物量浓度、脂质生产
力和脂质含量都先升高后降低，四个指标在70:1 时达到最大 70:1 固氮
【分析】光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP 和NADPH 的生成；②暗
反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP 和NADPH。
【详解】（1）ATP 合酶的作用是催化ADP 和Pi 生成ATP，从图1 看出，ATP 合酶分布在叶绿体类囊体薄膜
上，同时在图2 中，ATP 合酶分布在线粒体内膜上（有氧呼吸第三阶段）。水光解产生的电子经一系列的
传递，与①NADP+共同形成了②NADPH，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ吸收的光能储存在ATP 和NADPH 中，参与
暗反应。
（2）有氧呼吸第一阶段的物质X 是丙酮酸，丙酮酸跨膜转运至线粒体基质参与有氧呼吸第二阶段，即三羧
酸循环，该阶段不需要氧气的参与。此外，丙酮酸还能再相关酶的作用下生成酒精和二氧化碳（参与无氧
呼吸）或生成甘油三酯。
（3）①由于在小球藻中叶绿素a 的含量较为稳定，所以可以测定叶绿素a 的总量来作为小球藻数量的统计
指标，比较图3 和图4，实验目的是探究藻菌共培养的方式对微藻生长、油脂积累以及藻类胞外蛋白质等
方面的影响，自变量是藻菌共培养时藻类和菌的比例，从图中可以得出结论：随着小球藻和菌的比例增大，
最大生长比速率、最大生物量浓度、脂质生产力和脂质含量都先升高后降低，四个指标在70:1 时达到最大。
②图5 是在前两个实验的基础上，探究菌引起小球藻生长的原因，所以应该选择小球藻生长速度最快的时
候，即共培养比例为70:1，在共培养体系中菌株能够分解藻细胞周围的蛋白质，供藻细胞生长利用，同时
菌株可能具有固氮的作用，为缺氮条件下小球藻的生长提供一些氮源物质。
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（建议用时：30 分钟）
1．（2024·吉林·高考真题）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反
应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过
程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是 过程。
(2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH 的场所是 和 。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1 和2，测定
净光合速率，结果如图2、图3。图2 中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和
（填生理过程）。7—10 时株系1 和2 与WT 净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3 中的数据
（填“能”或“不能”）计算出株系1 的总光合速率，理由是 。
(4)结合上述结果分析，选择转基因株系1 进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。
【答案】(1)CO2的固定
(2) 细胞质基质 线粒体基质
(3) 光呼吸 呼吸作用 净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10 时，随着光照强
度的增加，与WT 相比，株系1、株系2 因转基因，增强了总光合速率，降低了光呼吸强度 不能
总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，在图3 中，能看到净光合速率和呼吸作用速率，但无
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法得知光呼吸速率
(4)与株系2 与WT 相比，转基因株系1 的净光合速率最大
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
反应过程的判断
光合作用暗反应包括二氧化碳固定和
C3还原过程
反应①中五碳化合物与二氧化碳反应生
成三碳化合物
有氧呼吸过程产生
NADH 的场所
有氧呼吸第一、二阶段产生NADH，
分别发生在细胞质基质和线粒体基质
有氧呼吸以葡萄糖为底物，葡萄糖氧化
分解产生NADH
判断植物光合作用中二
氧化碳来源
植物叶片有气孔，叶片可通过气孔与
外界交换气体；细胞呼吸也可产生二
氧化碳
光呼吸可产生二氧化碳，细胞呼吸也产
生二氧化碳，及从外界吸收
株系1 和2 与WT 净光
合速率逐渐产生差异的
原因
净光合速率等于总光合速率减去呼吸
速率
株系1 和2 是转基因植物，且改变的是
光呼吸的相关基因；
计算出株系1 的总光合
速率
总光合作用速率=净光合作用速率+呼
吸速率
光呼吸也提供二氧化碳，故总光合作用
速率=净光合作用速率+呼吸速率+光呼
吸速率。图3 中提供了呼吸速率、净光
合速率，但未提供光呼吸速率。
转基因株系1 产量具优
势的依据
植物的产量以净光合量来衡量
株系1 净光合作用速率大
（2）逻辑推理与论证
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【详解】（1）在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作
CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。
（2）有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一
阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，
合成少量ATP，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH 的场所是细胞质基质、线粒体基质。
（3）由图1 可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除
了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10 时，
随着光照强度的增加，与WT 相比，株系1、株系2 因转基因，增强了总光合速率，降低了光呼吸强度。总
光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，随着CO2 浓度增加，光合速率增加，光呼吸速率减弱，
图3 中有净光合速率，该参数已知。当CO2 浓度为0 时，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时净
光合速率是个负值，取正后相当于呼吸速率，图3 曲线虽然没有与纵轴相交，但稍微延长即可见其与纵轴
将交于-10 的点，因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2 的变化完全
未知，导致总光合速率无法计算。
（4）由图2、图3 可知，与株系2 与WT 相比，转基因株系1 的净光合速率最大，因此选择转基因株系1
进行种植，产量可能更具优势。
2．（2023·江苏·高考真题）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：
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(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CO2固定产物的
还原，其场所有 （从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、 （填写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，其机理是蓝光激活质膜上的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______。
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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
【答案】(1) ④ ①④ K+等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸
(2) ①②④ 丙酮酸
NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水膨胀（或吸水或膨胀）
(5)ABD
【分析】题图分析，图中①表示细胞质基质，②表示线粒体，③表示液泡，④为叶绿体。
【详解】（1）光照下，光驱动产生的NADPH 主要出现在④叶绿体中；NADPH 可用于CO2固定产物的还原，
据图可知，OAA 的还原也需要NADPH 的参与，NADPH 用于CO2固定产物还原的场所有①④。液泡中与气孔
开闭相关的主要成分有H2O、钾离子等无机盐离子和Mal 等有机酸，其中钾离子和Mal 影响细胞液的渗透
压，进而影响保卫细胞的吸水力，影响气孔的开闭。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，叶绿体可通过光反应产生ATP，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，
因此产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体，即图中的①②④。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP 再转化为
丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，经过TCA 循环产生的NADH 最终通过电子传递链氧化产
生ATP，即有氧呼吸的第三阶段。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP 将H+泵出膜外，形成跨膜的氢离
子浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进而提高细胞液浓度，促进细胞吸水，进而表现
为气孔张开。
（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，进入到细胞液中，使细胞内水
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势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞吸水膨胀，促进气孔张开。
（5）A、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1 淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1 叶绿体失去运入ATP 的能
力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ，A 正确；
B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，结合图1 可以看出，光照条件会促进保卫细胞
淀粉粒的水解，光照诱导WT 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关，B 正确；
C、NTT 突变体ntt1 叶绿体失去运入ATP 的能力，光照条件下突变体ntt1 保卫细胞的淀粉粒几乎无变化，不
能说明该突变体不能进行光合作用，C 错误；
D、结合图示可以看出，较长时间光照可使WT 叶绿体面积增大，因而推测，积累较多的淀粉，D 正确。
故选ABD.。
3．（2023·湖南·高考真题）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco 酶对CO2的
Km为450μmol·L-1（K 越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP 与CO2反应，进行卡尔文循环，又
可催化RuBP 与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方
向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水
光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP 生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC 酶
（PEPC 对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管
束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题：
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(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称）,该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质
合成 （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过 长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及
其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，
但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出三点即可）。
【答案】(1) 3-磷酸甘油醛 蔗糖 维管组织（韧皮部）
(2) 高于 高光照条件下玉米可以将光合产物及时转移；玉米的PEPC 酶对CO2的亲和力比水稻的
Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸
(3)酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP 以及NADPH 等物质含量的限制；原核生物和真
核生物光合作用机制有所不同
【分析】本题主要考查的光合作用过程中的暗反应阶段，也就是卡尔文循环，绿叶通过气孔从外界吸收的
CO2，在特定酶的作用下，与 C5（一种五碳化合物）结合，这个过程称作 CO2 的固定。一分子的 CO2 被
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固定后，很快形成两个 C3 分子。在有关酶的催化作用下，C3 接受 ATP 和 NADPH 释放的能量，并且被
NADPH 还原。随后，一些接受能量并被还原的 C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些
接受能量并被还原的 C3，经过一系列变化，又形成 C5。这些 C5 又可以参与 CO2 的固定。这样，暗反应
阶段就形成从 C5 到 C3再到 C5 的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】（1）玉米的光合作用过程与水稻相比，虽然CO2的固定过程不同，但其卡尔文循环的过程是相同
的，结合水稻的卡尔文循环图解，可以看出CO2固定的直接产物是3-磷酸甘油酸，然后直接被还原成3-磷
酸甘油醛。3-磷酸甘油醛在叶绿体中被转化成淀粉，在叶绿体外被转化成蔗糖，蔗糖是植物长距离运输的
主要糖类，蔗糖在长距离运输时是通过维管组织（韧皮部）。
（2）干旱、高光强时会导致植物气孔关闭，吸收的CO2减少，而玉米的PEPC 酶对CO2的亲和力比水稻的
Rubisco 酶更高；玉米能通过PEPC 酶生成C4，使维管束鞘内的CO2浓度高于外界环境，抑制玉米的光呼吸；
且玉米能将叶绿体内的光合产物通过维管组织及时转移出细胞。因此在干旱、高光照强度环境下，玉米的
光合作用强度高于水稻。
（3）将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞，只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度，而植物的光合作用
强度受到很多因素的影响；在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高，可能是水稻的酶活性达到最
大，对CO2的利用率不再提高，或是受到ATP 和NADPH 等物质含量的限制，也可能是因为蓝细菌是原核生
物，水稻是真核生物，二者的光合作用机制有所不同。
4．（2025·江西上饶·一模）光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段。请根据相关信息回答相关问题：
Ⅰ、图1 是念珠蓝细菌内光合片层上进行的光反应阶段示意图。
Ⅱ、景天科植物菠萝同化CO2的方式比较特殊：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中；白
天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，以适应其生活环境。其部分代谢途径如
图2 所示。
(1)图1 中的物质X 和物质Y 分别是 和 。
(2)图1 中细胞质基质的H+运输通过光合片层的物质运输方式是 。光合片层图1 中ATP 合成酶合成
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ATP 所需能量的直接来源是 。
(3)菠萝参与①过程的CO2来源于 过程。
(4)如果白天适当提高环境中的CO2浓度，菠萝的光合作用速率变化是 （填“增加”或“降低”或
“基本不变”），其原因是 。
【答案】(1) H2O O2
(2) 主动运输 膜两侧的H+浓度差
(3)苹果酸脱羧作用和细胞呼吸
(4) 基本不变 白天菠萝气孔关闭，不从外界环境中吸收CO2
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以
氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶
Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的
催化作用下，提供能量促使ADP 与Pi 反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。
在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP 和NADPH 释放的能量，并且被NADPH 还原。一些接受能量
并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化
合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】（1）由图分析可知，PSⅡ中的藻胆蛋白体吸收光能后，将水光解为氧气和H+，物质X 和物质Y
分别是水和氧气。
（2）细胞质基质的H+浓度比类囊体膜内的H+浓度低，因此细胞质基质的H+运输通过光合片层是逆浓度梯
度进行的，其物质运输方式是主动运输。在ATP 酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP 与Pi 反
应形成ATP，故ATP 合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。
（3）从图中可以看出①是CO2的固定，其中CO2来自于苹果酸脱羧作用和细胞呼吸。
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（4）根据题干信息，菠萝白天气孔关闭，不从外界环境中吸收CO2，因此如果在白天提高外界CO2的浓度，
其光合作用速率基本不变。
5．（2025·广东·一模）光是调节植物生长发育的重要环境因子；盐胁迫会导致光合系统受到损害。研究人
员以番茄幼苗为材料，研究在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值（R：Fr）对番茄幼苗形态建成、叶绿素
含量和光合速率的影响，部分结果如表。
LED 光源/盐
胁迫
叶面积/
cm2
茎
粗/mm
株高/
cm
干
重/g
叶绿素含量/
（ug•g-1）
净光合速率/
（μmol•m--2•s-1
）
光饱和点/
（μmol•m-2•s-1
）
CK（R：
Fr=7.4）
435.31
6.02
18.23
1.73
2.77
17.08
1300
T1（R：
Fr=7.4）
+盐胁迫
201.62
4.31
11.97
0.79
2.01
5.02
500
T2（R：
Fr=1.2）
+盐胁迫
318.91
5.11
15.62
1.23
2.34
10.15
800
T3（R：
Fr=0.8）
+盐胁迫
401.91
5.85
17.32
1.62
2.43
13.09
1100
注：1 本实验CK 组为白色LED 光源，T2、T3为在CK 组的基础上添加不同强度的LED 远红光光源，形成了番
茄幼苗生长发育的光环境。
2 表中数据为实验第8 天时的结果。
回答下列问题：
(1)叶绿体类囊体膜中集中着大量光合色素，其作用是 ，其中可吸收蓝紫光的色素是 。盐
胁迫下，一方面，番茄幼苗的细胞以 方式失水，使细胞液渗透压增大，生长受抑制；另一方面，
叶绿素含量下降，幼苗捕获光能减少，生成的 减少，使光合速率下降。
(2)植物体内的 可感受环境中R：Fr 配比的光信息变化，从而影响植物的 和形态建成。从
表中信息推测，适当补充 （填“红光”或“远红光”），能显著缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。
其原因可能是适当降低光环境中的R：Fr 值，促进了番茄幼苗株高，增加了叶面积和茎粗，抑制了叶绿素
的分解，显著提高了幼苗的 和净光合速率，缓解番茄幼苗的盐胁迫，提高抗盐性。
(3)综合上述，若要提高设施栽培中番茄的产量，请提出可行的措施 （答2 点即可）。
【答案】(1) 吸收、传递、转化光能 叶绿素和类胡萝卜素 渗透（作用） ATP、NADPH
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(2) 光敏色素 生长发育 远红光 光饱和点
(3)适当补充远红光、合理施肥
【分析】1、光合作用，通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的
过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段；
2、光反应阶段是在叶绿体的类囊体薄膜上，利用光能，将水分子分解为氧气和H+，H+和NADP+反应，生成
NADPH，同时ADP 与Pi 吸收能量结合生成ATP；
3、暗反应阶段是在叶绿体基质中，首先C5结合CO2生成两分子C3，紧接着C3被NADPH 还原，并利用
NADPH 和ATP 中能量，生成（CH2O）和C5。
【详解】（1）植物的光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此可吸收蓝紫光的色素是叶绿素和类胡萝卜素；盐胁迫条件下，番茄幼苗
细胞因渗透作用失水，导致细胞液渗透压增大从而抑制植物生长；同时，叶绿素含量下降又导致幼苗的光
反应减弱，ATP、NADPH 合成减少，从而使光合速率下降；
（2）植物体内的光敏色素能够感受光信息的变化，从而影响植物的生长发育和形态建成；根据表中信息，
（R：Fr）比值降低，番茄幼苗的光饱和点和净光合速率均上升，推测适当补充远红光能缓解盐胁迫对番茄
幼苗的伤害；
（3）为提高番茄的产量，可采取适当补充远红光以降低（R：Fr）比值、合理施肥避免产生盐胁迫等措施。
6．（2025·四川绵阳·二模）植物的生长发育对光的需求是多种多样的，比如光合作用、光形态建成等生理
活动都要受到光的影响。
I.植物光合作用吸收和转化光能的过程及相关结构，如下图所示，其中PSI 和PSII 都是由蛋白质和相关色素
组成的复合体，吸收光能后产生高能电子，该电子沿着特定轨道传递。如果高能电子被O2接受，形成的超
氧负离子自由基（O2）会损伤光合结构，从而抑制光合作用。回答下列问题：
(1)光能转换路径有：光能→电能→H+浓度势能→ATP 中活跃的化学能； 。
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(2)当固定能量不能被暗反应及时消耗时，叶绿体中超氧负离子自由基含量会增加，原因是 。
此时，C5会在Rubisco 酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生CO2，同时消耗富余的
能量，这就是光呼吸，由此推测光呼吸（填序号）。
①始发于叶绿体基质②可以增加作物产量③可以减缓光合结构的损伤④可以释放能量增加ATP
II.某研究员以拟南芥为实验材料进行实验探究光形态建成的机制，实验结果如图A 和图B，隐花色素
1(cryl）参与光形态建成作用路径如图C。图C 中COP1 是一种酶，可以介导蛋白质的降解；HY5 是转录因子，
可以促进基因的转录。
回答下列问题：
(3)COP1 是光形态建成的 (“促进”或“抑制”）因子。
(4)隐花色素1(cryl）主要负责促进花色素苷合成， 等光形态建成反应，其作用的机制是 。
【答案】(1)①光能→电能→NADPH 中活跃的化学能
(2) 暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就会传递给O，产生超氧负离子自由基
①③
(3)抑制
(4) 抑制下胚轴伸长 光（蓝光）下，cryl 磷酸化后与SPA1/COP1 形成复合物，阻止SPA1/COP1 与
HY5 结合，抑制转录因子HY5 被降解，从而完成光形态建成反应
【分析】光合作用：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP 和NADPH 的生成；（2）
暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP 和NADPH。
【详解】（1）由光合作用的过程，结合图示可知，光反应产生ATP 和NADPH，则光能转换路径有：光能
→电能→H+浓度势能→ATP 中活跃的化学能；光能→电能→NADPH 中活跃的化学能。
（2）若固定能量不能被暗反应及时消耗时，则暗反应速率慢、产生的NADP+少，高能电子缺乏受体，就
会传递给O，产生超氧负离子自由基。
由题意可知，光呼吸发生时，C5会在Rubisco 酶（能催化C5与CO2反应产生C3）催化下被部分氧化分解产生
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CO2，同时消耗富余的能量，C5与CO2反应产生C3即CO2的固定发生于叶绿体基质，说明Rubisco 酶存在于
叶绿体基质，则光反应发生于叶绿体基质，本来应用来进行CO2固定的C5被分解，最终会导致光合产物减
少，其消耗富余能量，可减缓光合结构的损伤，综上①③正确。
故①③。
（3）由图C 可知，COP1 可促进HY5 降解，而HY5 可促进光形态建成，说明COP1 是光形态建成的抑制因
子。
（4）由图B 可知，隐花色素1(cryl）功能缺失突变体花色素苷较野生型低，而下胚轴较野生型长，说明其
主要负责促进花色素苷合成，抑制下胚轴伸长等光形态建成反应。由图C 可知，光（蓝光）下，cryl 磷酸
化后与SPA1/COP1 形成复合物，阻止SPA1/COP1 与HY5 结合，抑制转录因子HY5 被降解，从而完成光形态
建成反应。
7．（2025·福建厦门·一模）下图为光合作用和呼吸作用过程中生物膜上发生的部分生理现象，其中虚线代
表电子传递过程，电子传递能为H+的跨膜运输提供能量
回答下列问题：
(1)ATP 合成酶中的疏水性部位是 （填“F0”或“F1”或“F0和F1”）。
(2)图2 中的膜结构是 膜，判断依据是 。
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(3)除草剂P 可抢夺PSI 反应中心的电子，请结合图1 的信息分析其除草的原理 。
(4)化学药物DNP 可使H+进入线粒体基质时不经过ATP 合成酶。有人提出DNP 可以作为减肥药物，请结合
图2 的信息分析其作为药物可能带来的负面作用 。
【答案】(1)F0
(2) 线粒体内膜 氧气在该膜上反应产生水，NADH 会在该膜上转化为NAD+
(3)除草剂P 使植物细胞无法合成NADPH 和ATP，无法为暗反应提供原料，导致光合作用无法进行，引起植
物死亡
(4)减少ATP 合成，引起供能障碍
【分析】光合作用的光反应是一个非常复杂的物质与能量转变过程，它需要类囊体上多种蛋白复合体和电
子传递体的参与，才能将光能转变成电能，进而转变电势能和化学能。PSI 和PSII 指光合色素与各种蛋白质
结合形成的大型复合物，叶绿素a 与蛋白质结合构成PSI 和PSII。
【详解】（1）ATP 合成酶由F0和F1两部分组成，其中F0是嵌入膜中的疏水部分，F1是突出于膜外的亲水部
分，所以ATP 合成酶中的疏水性部位是F0。
（2）图2 中膜结构上发生了有氧呼吸第三阶段的反应，即NADH 与氧气结合生成水，同时有ATP 的生成，
而有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，判断依据是图2 中有氧气在该膜上反应产生水，NADH 会在该
膜上转化为NAD+，这是线粒体内膜的特征。
（3）光合作用中，电子传递能为H+的跨膜运输提供能量，进而形成ATP 和NADPH，用于暗反应中三碳化
合物的还原等过程。除草剂P 抢夺PSI 反应中心的电子，会导致电子传递受阻，H+的跨膜运输受到影响，
使植物细胞无法合成NADPH 和ATP，无法为暗反应提供原料，导致光合作用无法进行，引起植物死亡，从
而达到除草的目的。
（4）DNP 使H+进入线粒体基质时不经过ATP 合成酶，会导致H+梯度不能通过ATP 合成酶合成ATP，减少
ATP 合成，引起供能障碍，影响细胞正常的生理功能，如影响神经传导、肌肉收缩等，对身体造成损害。
8．（2025·重庆·一模）植物光合作用过程中存在非环式（LEF）和环式电子传递（CEF），CEF 是光合作用
中重要的调节过程，指的是光系统I（PSI）中电子经由Fd、PQ、细胞色素b6f 等电子传递体返回到PSI 的循
环电子传递途径。
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(1)光合色素是植物进行光合作用的基础，成熟植物叶肉细胞中含量最多的光合色素是 ，可以用有
机溶剂 来提取光合色素。
(2)结合题图分析：O2产生于类囊体膜的 侧，ATP 的形成与H+浓度梯度有关，由图可知，光反应中
光能最终转化为 中的化学能。ATP 合酶发挥的具体作用是 （答两点）。
(3)从产物的角度分析，与LEF 相比，CEF 的特点是 。
(4)一棵马铃薯植株在生长过程中，光合作用产生的ATP 的量远大于细胞呼吸产生的ATP 的量，原因是
。
【答案】(1) 叶绿素a 无水乙醇
(2) 内 ATP、NADPH 运输H+和催化ATP 合成
(3)不产生O2、NADPH（H+、e-）
(4)光合作用产生的ATP 中的能量转移到有机物中，植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放
能量，且释放的能量也只有部分转移到ATP 中
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为
光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的，叶绿体
中光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与
NADP+结合生成NADPH，NADPH 作为活泼还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗
反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP 与Pi 反应形成ATP，这样光能转化为储存
在ATP 中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，
经过一系列反应后生成糖类。
【详解】（1）成熟植物叶肉细胞中含量最多的光合色素是叶绿素a，最少的是胡萝卜素，光合色素不溶于
水，常用有机溶剂无水乙醇来提取光合色素。
（2）光反应产生的ATP 和NADPH 用于发生在叶绿体基质中进行的暗反应，判断H2O 光解发生在类囊体膜
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的内侧；光反应中光能最终转化为ATP 和NADPH 中的化学能。ATP 合酶发挥的具体作用是运输H+和催化
ATP 合成。
（3）从产物的角度分析，与LEF 相比，CEF 的特点是不产生O2、NADPH、H+、e⁻。
（4）光合作用产生的ATP 中的能量转移到有机物中，植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释
放能量，且释放的能量也只有部分转移到ATP 中。
9．（2025·湖南永州·二模）百合科植物黄精具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效，下图1 为黄精光反
应过程的电子传递示意图，Ⅰ~Ⅳ表示结构，X 表示化学反应，请回答下列问题：
(1)叶绿素分布于 （从图1 中Ⅰ~Ⅳ中选填）等结构上，提取时为避免色素破坏应加入少许 。
吸收的光能将一些叶绿素中的高能电子激发出来。这些高能电子经过一系列传递后参与化学反应X，该反
应的反应式为： 。失去电子的叶绿素最终从 中夺取电子后，参与光反应。
(2)为扩大种植面积并提高黄精的产量，科研工作者以黄精幼苗为实验材料，通过在完全营养液中添加适量
且适宜浓度的NaCl 溶液（模拟盐胁迫即盐碱地条件）和不同浓度的植物激素MT 溶液（数字表示浓度），
研究在盐胁迫下MT 对该植物幼苗光合速率的影响，实验结果如图2 所示。
注：①对照组 ②NaCl ③NaCl＋MT50 ④NaCl＋MT100 ⑤NaCl＋MT200
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研究人员测定各组黄精胞间CO2浓度，发现②组的胞间CO2浓度高于对照组，其原因是 。一定浓度
的植物激素MT 可以提高黄精的产量，分析图2 可知，其能提高黄精产量的原因是 。图中的结果
（填“能”或“不能”）支持植物激素MT 对盐胁迫下的黄精的光合作用具有一定的抑制作用，依据是
。
【答案】(1) Ⅰ、Ⅲ 碳酸钙（或CaCO3)
水
(2) 盐胁迫下光合作用弱，消耗的CO2减少，胞间未利用的CO2增多 一定浓度的MT 可使盐胁迫条
件下的叶片中的叶绿素含量提高，使气孔导度增大，从而提高光合作用强度，积累更多有机物 不能
③④⑤组的净光合速率均大于②组，只体现了植物激素MT 对光合作用的促进作用，没有体现抑制作用
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、
传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH 和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应
发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化
合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH 和ATP 被还原，合成糖类等有机物。
【详解】（1）由图1 可知，能吸收光能的结构是Ⅰ、Ⅲ，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿
素能吸收、传递和转化光能，故叶绿素分布于图中的Ⅰ、Ⅲ等结构上，提取叶绿素时为避免色素破坏应加
入少许碳酸钙（或CaCO3）。叶绿素所吸收的光能将一些光合色素中的高能电子激发出来，这些高能电子
经过一系列传递后参与NADPH 的合成，即进行代谢过程X， 这个过程的反应式为：
。失去电子的叶绿素最终从水中夺取电子后，参与光反应，
即光反应中水是最终的电子供体；
（2）盐胁迫下尽管气孔导度低，吸收的CO2少，但因为光合作用弱，消耗的CO2减少得更多，胞间未利用
的CO2增多。图2 中②③④⑤组均有盐胁迫，而③④⑤组(含一定浓度的MT)与②组相比，一方面叶片中的
叶绿素含量提高，另一方面气孔导度增大，从而提高光合作用强度，积累更多有机物，提高黄精产量。图
2 中，③④⑤组的净光合速率均大于②组，只体现了植物激素MT 对光合作用的促进作用，没有体现抑制
作用，故不支持植物激素MT 对盐胁迫下的黄精的光合作用具有一定的抑制作用的结论。
10．（2025·辽宁沈阳·一模）早春出现的“倒春寒”易导致植物发生光抑制现象，即植物对光能的吸收量
超过利用量，过剩的光能抑制了光合作用。科研人员用低温弱光模拟这种环境胁迫来研究桃树光抑制发生
的机制。回答下列问题：
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(1)如图1 所示，高等植物叶肉细胞的叶绿体内含有两个光系统：光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ），
它们位于 。光照下，PSⅡ将电子传递给PSⅠ，促进图中“？” 的合成，进而为暗反应提供了
。
(2)图2 为不同实验条件下桃树叶片的相关生理指标。
据图2 分析可知：
①仅低温胁迫 （填“会”或“不会”）破坏光系统。
②低温前提下，弱光导致的光抑制现象可能是由于 （填“PS
”
Ⅰ、“PS
”
Ⅱ或“PSⅠ和PS
”
Ⅱ）被破
坏而导致的，判断依据是 。
③低温弱光胁迫的0～3h 内，桃树叶片会通过 来降低过剩光能对光系统的伤害，但随时间延长，光
系统受损严重导致光抑制加重。
(3)农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象，请结合上述研究，推测相关机理为 。
【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH 能量和还原剂
(2) 不会 PS
Ⅱ
随低温弱光胁迫时间的延长，PSⅠ的活性几乎不变，PSⅡ的活性逐渐降低
提高PSⅡ以热能形式消耗光能
(3)蓝光能提高PSⅡ活性（或答“蓝光能提高PSⅡ以热能形式消耗光能”）
【详解】（1）叶绿体内含有的两个光系统能够吸收、传递和转化光能，因此光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统
Ⅱ（PSⅡ）位于类囊体薄膜上。识图分析可知，光照下，PSⅡ将电子传递给PSⅠ，电子经传递最终与H+和
NADP+结合生成NADPH，因此促进图中NADPH 的合成，NADPH 在暗反应C3的还原过程中提供能量和作为
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还原剂。
（2）①分析图2 可知，根据低温+黑暗的处理，与对照组相比，随低温胁迫时间的延长，PSⅠ和PSⅡ的
活性几乎不变，说明仅低温胁迫不会破坏光系统。
②分析图2 中低温+弱光的处理，与对照组相比，随低温弱光胁迫时间的延长，PSⅠ的活性几乎不变，
PSⅡ的活性逐渐降低，因此低温前提下，弱光导致的光抑制现象可能是由于PSⅡ被破坏而导致的。
③分析图2 的第三个柱状图可知，低温弱光胁迫的0～3h 内，PSⅡ以热能形式消耗光能明显提高，因此推
测桃树叶片会通过提高PSⅡ以热能形式消耗光能来降低过剩光能对光系统的伤害，但随时间延长，光系统
受损严重导致光抑制加重。
（3）农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象，结合上述研究可知，随低温弱光胁迫
时间的延长，PSⅠ的活性几乎不变，PSⅡ的活性逐渐降低，且桃树叶片会通过提高PSⅡ以热能形式消耗
光能来降低过剩光能对光系统的伤害，因此推测蓝光能提高PSⅡ活性，或者蓝光能提高PSⅡ以热能形式
消耗光能。
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