《2025年金版教程高考科学复习解决方案生物创新版》

[例1] (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 (C)


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.$Mg^{2+}$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$O_{2}$

答案： [例1] C [据图可知，在强光下，PSⅡ与LHCⅡ分离，减弱PSⅡ光复合体对光能的捕获；在弱光下，PSⅡ与LHCⅡ结合，增强PSⅡ光复合体对光能的捕获。LHCⅡ和PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，会导致类囊体上PSⅡ光复合体与LHCⅡ结合增多，从而使PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；镁是合成叶绿素的原料，叶绿素能吸收、传递和转化光能，若Mg²⁺含量减少，PSⅡ光复合体含有的光合色素含量降低，导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱，B正确；弱光下PSⅡ光复合体与LHCⅡ结合，有利于对光能的捕获，C错误；类囊体膜上的PSⅡ光复合体含有光合色素，在光反应中，其能吸收光能并分解水产生H⁺、电子和O₂，D正确。]

[例2] (2025·云南昆明模拟) 如图为光合作用过程示意图，其中A表示结构，①②③④表示有关物质。下列说法错误的是 (A)


A.①②③的产生发生在A的囊状结构薄膜上
B.$CO_{2}$的固定是$CO_{2}$与④在酶催化下结合的过程
C.$(CH_{2}O)$中稳定的化学能来自ATP和NADPH
D.若突然停止光照，短时间内$C_{3}$含量会增加

答案： [例2] A [①的产生发生在A的囊状结构薄膜上，②③的产生发生在叶绿体基质中，A错误；CO₂的固定是CO₂与④五碳化合物在酶催化下结合的过程，B正确；(CH₂O)中稳定的化学能来自ATP和NADPH，C正确；若突然停止光照，ATP和NADPH减少，影响三碳化合物的还原，而短时间内不影响二氧化碳的固定，因此C₅含量会增加，D正确。]

[例3] (不定项) 强光条件下叶片吸收的过剩光能会破坏叶绿体。非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失，如图1。这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关，机理如图2(VDE在$pH \leq 6.5$时被活化，在$pH = 7.0$时失活；ZEP最适$pH$为7.5)。下列说法不正确的是 (BCD)

A.NPQ发生的场所是类囊体薄膜
B.NPQ机制缓慢关闭导致暗反应增强
C.强光下，$H^{+}$减少，使$pH$升高，VDE失活
D.强光比稳定适宜光照条件对作物的生长更有利

答案： [例3] BCD [由题干“非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失”可知，NPQ直接作用于光合作用中的光反应阶段，因此NPQ过程发生的具体场所是（叶绿体）类囊体薄膜，A正确；由晴天转变到多云，光照强度由强变弱，由于NPQ机制缓慢关闭不能立即解除，导致暗反应速率减弱，B错误；VDE在pH≤6.5时被活化，在pH＝7.0时失活，在光合作用的光反应阶段，水光解会产生H⁺，光照强度增大产生的H⁺增多，使pH下降，VDE被活化，C错误；强光条件下NPQ会启动，降低光合作用，稳定适宜光照条件更有利于作物的生长，D错误。]

$[$例$4] (2023·$全国甲卷，$29) $某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。　　
$(1) $叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是{$[$　　$]$}$ ($答出$1$种即可$)。$叶绿体中光合色素分布在l{$[$　　$]$}上，其中类胡萝卜素主要吸收{$[$　　$]$}$ ($填$“$蓝紫光$”“$红光$”$或$“$绿光$”)。$　　
$(2) $将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原因是{$[$　　$]$}。　　
$(3) $叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。{$[$　　$]$}　　

答案： [例4] 答案：
(1)差速离心法 类囊体薄膜(或基粒) 蓝紫光
(2)黑暗条件下不能进行光反应产生还原三碳化合物所需要的NADPH和ATP
(3)实验思路：将照光和黑暗处理的叶绿体悬浮液离心得到叶绿体，分别记为A组和B组，之后将得到的叶绿体进行脱色处理，向经脱色处理的叶绿体滴加碘液，观察颜色变化。预期结果：A组叶绿体变为蓝色，B组叶绿体不变色。
解析：
(1)一般采用差速离心法分离细胞器。叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。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。
(3)淀粉遇碘显蓝色。叶绿体呈绿色，要证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体进行脱色处理，之后用碘液进行检测，实验设计思路及结果详见答案。