答案B
解析叶片呈绿色是由于Ⅰ类囊体膜上含有大量叶绿素,A项正确;在Ⅰ类囊体膜上光能转换为ATP和NADPH中活跃的化学能,在Ⅱ叶绿体基质中ATP和NADPH中的化学能转换为稳定的化学能,B项错误;Ⅱ中CO2被固定并还原成图中的甲(糖类)物质,C项正确;Ⅰ上的酶是光反应的酶,参与光反应;Ⅱ上的酶是碳反应的酶,参与碳反应,Ⅰ、Ⅱ上酶的种类、功能不相同,D项正确。
考点二光合作用的概念及其过程
1.光合作用概述 (1)概念
指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成贮存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 (2)总反应式
酶
6CO2+12H2O――→C6H12O6+6H2O+6O2。 2.光合作用的过程
Ⅰ.光反应
(1)条件:叶绿体色素、酶、光和水。 (2)场所:叶绿体类囊体膜。 (3)产物:NADPH、ATP、O2。 (4)物质转变
①水在光下裂解为H+、O2和电子。
②水中的氢(H++e-)在光下将NADP+还原为NADPH。 (5)能量转变:光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。 Ⅱ.碳反应
(1)条件:CO2、多种酶、ATP、NADPH。 (2)场所:叶绿体基质。 (3)产物:三碳糖。 (4)主要变化
①CO2的固定:3CO2+3RuBP―→6三碳酸分子。
②三碳酸分子的还原:三碳酸分子接受NADPH中的氢和ATP中的磷酸基团及能量,被还原成三碳糖,这是碳反应形成的产物。 ③RuBP的再生
每3个CO2分子进入卡尔文循环就形成6分子的三碳酸分子,后者都被还原为三碳糖,其中5个三碳糖分子在卡尔文循环中再生为RuBP,另一个三碳糖分子则离开卡尔文循环,或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质,或运出叶绿体,转变成蔗糖。 思考讨论
1.写出光合作用过程中的八种产物
(1)六种主要的中间产物:NADPH、ATP、ADP、Pi、三碳酸分子、RuBP。 (2)二种最终产物:O2和三碳糖。 2.光反应与碳反应的区别与联系
比较项目 场所 条件
光反应 叶绿体类囊体膜 必须在光下
光能―→活跃的化学能,并贮存在ATP和NADPH中
光能转换为化学能,并放出O2
碳反应 叶绿体基质 有光、无光都可以
NADPH、ATP中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能
同化CO2形成有机物
能量转换
实质
3.光照和CO2浓度变化对光合作用物质变化的影响
变化条件
CO2 供应
光照弱→强
不变 光照 不变
CO2充足→不足 CO2不足→充足 光照强→弱
三碳酸分子 增加
RuBP 减少
NADPH和ATP
减少
三碳糖 减少
减少 增加 增加 增加
减少 增加
增加 减少
增加 减少
减少 增加
题型一光反应和碳反应的过程
1.如图是碳反应及光合产物在植物细胞中的利用示意图,其中阿拉伯数字表示生理过程,罗马数字表示反应场所,字母表示物质。据图分析下列叙述,正确的是()
A.Ⅰ是光合作用的场所,Ⅱ是细胞溶胶 B.生成一分子c,需要①②③各循环1次 C.若⑤过程受阻,则①②③④的过程都会受阻 D.①②③过程都直接与光反应相关,d最可能是蔗糖 答案C
解析光反应发生在类囊体膜上,而Ⅰ代表叶绿体基质,是进行碳反应的场所;c代表三碳糖,需要①②③各循环3次;⑤过程代表糖类物质运往细胞外,若该过程受阻,由于产物的积累会抑制光合作用的进行;①③过程与光反应无直接关系,糖类在植物体内以蔗糖的形式进行运输。 2.(2017·
温
州
选
考
模
拟)植物光合作用的部分反应及光合产物在叶绿体外利用的示意图如下,图中A、B均为糖类。请回答:
(1)虚线方框内的一系列反应称为循环,A物质是,CO2进入循环后形成的第一个糖是。 (2)图中NADPH和ATP在反应中生成,它们参与碳反应中三碳酸的反应。
(3)B物质是,可以供植物体所有细胞利用。植物在稳定环境中,合成一分子B物质至少需要发生轮上述循环。 答案(1)卡尔文RuBP(或五碳糖或核酮糖二磷酸)三碳糖(或三碳糖磷酸)(2)光还原(3)蔗糖12
解析(1)虚线方框内的反应为卡尔文循环,CO2进入循环后生成三碳糖。(2)ATP和NADPH在光反应中生成,在碳反应中将三碳酸分子还原。(3)B为蔗糖。 题型二条件骤变对光合作用物质含量变化的影响 3.(2017·
宁
波
模
拟)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中3-磷酸甘油酸、RuBP及ATP相对含量的变化是() A.上升、下降、上升B.上升、下降、下降 C.下降、上升、下降D.下降、上升、上升 答案D
解析二氧化碳含量的改变直接影响的是碳反应中二氧化碳的固定过程,当二氧化碳含量由高到低时,二氧化碳的固定过程变弱,该反应的反应物RuBP消耗减少,剩余的RuBP相对增多;生成物3-磷酸甘油酸减少,使得3-磷酸甘油酸的还原反应减弱,则消耗的NADPH和ATP量减少,所以NADPH和ATP剩余的量增多。故突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中3-磷酸甘油酸的含量减少、RuBP的含量增多、ATP的含量增多。
4.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用,如果突然停止光照,短时间内叶绿体中三碳酸与RuBP相对含量的变化是()
A.三碳酸增多,RuBP减少 B.三碳酸增多,RuBP增多 C.三碳酸减少,RuBP增多
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