新高考生物一輪復(fù)習(xí)考點梳理講義 第3單元　解惑練3　光系統(tǒng)及電子傳遞鏈（含解析）

這是一份新高考生物一輪復(fù)習(xí)考點梳理講義 第3單元　解惑練3　光系統(tǒng)及電子傳遞鏈（含解析），共4頁。試卷主要包含了電子經(jīng)過電子傳遞鏈等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．光系統(tǒng)Ⅱ進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生氧氣、H＋和自由電子(e－)，光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導(dǎo)NADPH的產(chǎn)生。
2．電子(e－)經(jīng)過電子傳遞鏈：質(zhì)體醌→細(xì)胞色素b6f復(fù)合體→質(zhì)體藍(lán)素→光系統(tǒng)Ⅰ→鐵氧還蛋白→NADPH。
3．電子傳遞過程是高電勢到低電勢(光系統(tǒng)Ⅱ和Ⅰ中的電子傳遞由于光能的作用，從而逆電勢傳遞，這是一個吸能的過程)，因此，電子傳遞過程中釋放能量，質(zhì)體醌利用這部分能量將質(zhì)子(H＋)逆濃度從類囊體的基質(zhì)側(cè)泵入到囊腔側(cè)，從而建立了質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度。當(dāng)然，光系統(tǒng)Ⅱ在類囊體的囊腔側(cè)進(jìn)行的水的光解產(chǎn)生質(zhì)子(H＋)以及在類囊體的基質(zhì)側(cè)H＋和NADP＋形成NADPH的過程，為建立質(zhì)子濃度(電化學(xué))梯度也有所貢獻(xiàn)。
4．類囊體膜對質(zhì)子是高度不通透的，因此，類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度流出的能量來合成ATP。
跟蹤訓(xùn)練
1．(2023·河北保定市高三模擬預(yù)測)下圖表示植物葉肉細(xì)胞葉綠體的類囊體膜上發(fā)生的部分代謝過程，其中運輸H＋的載體蛋白有兩種類型，從而實現(xiàn)H＋在膜兩側(cè)間的穿梭。下列分析不正確的是( )
A．圖中過程產(chǎn)生了O2、ATP和NADPH等
B．H＋可由葉綠體基質(zhì)進(jìn)入類囊體腔，該過程屬于主動運輸，但消耗的能量不是由ATP提供的
C．通過類囊體膜轉(zhuǎn)運H＋的兩種機(jī)制不相同
D．據(jù)圖分析，O2產(chǎn)生后擴(kuò)散到細(xì)胞外共需要穿過3層生物膜
答案 D
解析 圖示過程為光合作用的光反應(yīng)階段，發(fā)生在類囊體膜上，該過程產(chǎn)生了O2、ATP和NADPH等，A正確；圖中在類囊體膜上H＋的順濃度梯度的推動下促進(jìn)了ATP的合成，顯然H＋由葉綠體基質(zhì)進(jìn)入類囊體腔是逆濃度梯度進(jìn)行的，屬于主動運輸，B正確；通過類囊體膜轉(zhuǎn)運H＋的兩種機(jī)制不相同，H＋進(jìn)入類囊體腔是逆濃度進(jìn)入的，屬于主動運輸，而從類囊體腔轉(zhuǎn)運出去是通過協(xié)助擴(kuò)散完成的，C正確；O2在類囊體腔中產(chǎn)生，首先需要穿過類囊體膜達(dá)到葉綠體基質(zhì)中，再穿過葉綠體的兩層膜結(jié)構(gòu)到達(dá)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，再穿過細(xì)胞膜到達(dá)細(xì)胞外，該過程穿過了4層生物膜，D錯誤。
2．(2021·湖南，18)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡化示意圖?；卮鹣铝袉栴}：
(1)圖b表示圖a中的________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為________和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會________(填“加快”或“減慢”)。
(2)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實驗，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對放氧量表示光反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如表所示。
注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。
據(jù)此分析：
①葉綠體A和葉綠體B的實驗結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對以__________(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過程是______________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于____________________，從而提高光反應(yīng)速率。
③以DCIP為電子受體進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對實驗結(jié)果進(jìn)行解釋：____________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)類囊體膜 NADPH 減慢 (2)①Fecy 實驗一中葉綠體B雙層膜局部受損時，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時，實驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時無明顯差異，可推知葉綠體雙層膜對以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用 ②類囊體上的色素吸收、轉(zhuǎn)化光能 ③ATP的合成依賴于水光解的電子傳遞和氫離子順濃度梯度通過類囊體膜上的ATP合酶，葉綠體A、B、C、D類囊體膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低
解析 (1)光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類囊體的薄膜上，即圖b表示圖a的類囊體膜，光反應(yīng)過程中，色素吸收的光能最終轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，若二氧化碳濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中的電子去路受阻，電子傳遞速率會減慢。(2)②在無雙層膜阻礙、類囊體松散的條件下，更有利于類囊體上的色素吸收、轉(zhuǎn)化光能，從而提高光反應(yīng)速率，所以該實驗中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C。③根據(jù)圖b可知，ATP的合成依賴于水光解的電子傳遞和氫離子順濃度梯度通過類囊體薄膜上的ATP合酶，葉綠體A、B、C、D類囊體膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低。
3．下圖為類囊體薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)示意圖，PS Ⅰ和PS Ⅱ分別是光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ，是葉綠素和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合體，能吸收利用光能進(jìn)行電子的傳遞。PQ、Cytbf、PC是傳遞電子的蛋白質(zhì)，其中PQ在傳遞電子的同時能將H＋運輸?shù)筋惸殷w腔中。圖中實線為電子的傳遞過程，虛線為H＋的運輸過程。ATP合成酶由CF0和CF1兩部分組成，在進(jìn)行H＋順濃度梯度運輸?shù)耐瑫r催化ATP的合成。請回答下列問題：
(1)分析圖中電子傳遞的整個過程可知，最初提供電子的物質(zhì)為____________，最終接受電子的物質(zhì)為________________。
(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣被用于有氧呼吸，且在______________(場所)被消耗。圖中用于暗反應(yīng)的物質(zhì)是________________________________________________________。
(3)合成ATP依賴于類囊體薄膜兩側(cè)的H＋濃度差，圖中使膜兩側(cè)H＋濃度差增加的過程有______________________________________________________________________________。
(4)由圖可見，光反應(yīng)是一個比較復(fù)雜的過程，完成了光能轉(zhuǎn)變成________能，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成____________________________________________________________________能的過程。
答案 (1)水 NADP＋ (2)線粒體內(nèi)膜 ATP和NADPH
(3)水分解產(chǎn)生H＋；PQ主動運輸H＋；合成NADPH消耗H＋ (4)電 化學(xué)葉綠體類型
相對值
實驗
項目
葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整
葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷
葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂
葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱?br>實驗一：以Fecy為電子受體時的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
實驗二：以DCIP為電子受體時的放氧量
100
106.7
471.1
109.6