《2025年创新思维高考总复习生物》

9. 如图为大豆叶片光合作用的暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是 （ ）

A. CO₂的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C₅中的化学能
B. CO₂可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
C. 被还原的C₅在有关酶的作用下，可再形成C₃
D. 光照强度由强变弱时，短时间内C₃含量会升高

答案： 9.D解析:CO₂的固定是CO₂与C₅结合生成C₃的过程，没有ATP的消耗，A错误；CO₂固定的产物C₃可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类，B错误；被还原的C₃在有关酶的作用下，可再生成C₅，C错误；光照强度由强变弱时，光反应生成的ATP和NADPH减少，导致暗反应中C₃的还原过程减弱，生成的C₅减少，而短时间内CO₂和C₅结合继续形成C₃，所以短时间内C₃含量会升高，D正确。

10.（2021·广东卷）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

答案： 10.D解析:暗反应阶段的CO₂的固定为Rubisco催化C₅与CO₂反应的过程，该过程发生在叶绿体基质中，暗反应有光无光均可进行，故Rubisco的活性与是否有光无关，A、B错误，D正确；CO₂固定过程不消耗ATP，C错误。

11. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。

（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______，模块3中的甲可与CO₂结合，甲为______。
（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将______（填“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是______。
（3）在与植物光合作用固定的CO₂量相等的情况下，该系统糖类的积累量______（填“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是______。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是______。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。

答案： 解析:
(1)该系统中的模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段的光合色素对光能的吸收和水的光解，同时，通过模块1和模块2将光能转化为电能再转化为化学能储存在ATP和NADPH中。所以该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2。模块3的功能相当于光合作用的暗反应，甲与CO₂结合完成CO₂的固定，甲为五碳化合物(或C₅)。
(2)正常运转过程中气泵突然停转，系统中CO₂突然减少，CO₂的固定减弱，短时间内C₃的还原不变，则短时间内乙(C₃)的含量将减少。若气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的原料ADP、Pi和NADP⁺就会不足，进而影响模块2中的能量转换效率。
(3)在与植物光合作用固定CO₂量相等的情况下，该系统只进行光合作用，不进行呼吸作用，只有糖类的积累，没有糖类的消耗，所以该系统糖类的积累量高于植物。
(4)干旱条件下，很多植物为了减弱蒸腾作用，减少水分散失，会降低叶片气孔开放程度，叶片气孔的开放程度会影响对CO₂的吸收，CO₂的吸收量减少，会使植物光合作用速率降低。
答案:
(1)模块1和模块2 五碳化合物(或C₅)
(2)减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP⁺不足
(3)高于 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)
(4)叶片气孔开放程度降低，CO₂的吸收量减少