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课件网) 专题二 细胞代谢 命题热点3 光系统及电子传递链 考题分布 考查类型 命题分析 2021·山东·T21 光系统 通过近几年考题分析可知：电子传递链和光呼吸是近几年高考的热点问题，命题情境多数为光照等因素影响光系统及电子传递链角度 2022·山东·T21 光抑制 2023·山东·T21 PSⅡ复合体 光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用，包括光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。 注：图中虚线表示该生理过程中电子(e－)的传递过程。 (1)光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。 (2)电子(e－)经过电子传递链：质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。 (3)电子传递过程是高电势到低电势(光系统Ⅱ和Ⅰ中的电子传递由于光能的作用，从而逆电势传递，这是一个吸能的过程)，因此，电子传递过程中释放能量，质体醌利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从类囊体的基质侧泵入囊腔侧，从而建立了质子浓度(电化学)梯度。当然，光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)以及在类囊体的基质侧H＋和NADP＋形成NADPH的过程，为建立质子浓度(电化学)梯度也有所贡献。 1．下图是小麦叶肉细胞光合作用过程示意图。PSⅠ和PSⅡ是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，在图中膜两侧建立H＋电化学梯度。图中数字表示生理过程，字母表示物质。请回答下列问题： (1)PSⅠ和PSⅡ所在膜结构的名称为_____，将其上色素用纸层析法进行分离，利用的原理是_____ _____。 (2)图中B物质是_____，D物质是_____，E物质是_____酶。光合作用暗反应阶段包括_____(填图中数字序号)，为③过程提供能量的物质是_____。 (3)从植株上取一健壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5 h后质量为b，再光照处理1 h后质量为c，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为_____/h(用a、b、c表示)。 解析：(1)PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子传递，所以其位于类囊体薄膜上。由于不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，据此可利用层析液将不同色素进行分离。(2)分析题图可知，③过程表示C3的还原。图中B物质是C3，该过程消耗光反应产生的NADPH和ATP，因此，D物质是ATP，形成D过程中H＋顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白，为协助扩散，同时为ATP的合成提供能量，因此，E物质还具有催化功能，是ATP合成酶。光合作用暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原，即图中的②③，能 够为③过程提供能量的物质是ATP和NADPH。(3)从植株上取一健壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5 h后质量为b，再光照处理1 h后质量为c，(a－b)为0.5 h的呼吸消耗量，则呼吸速率可表示为2(a－b)，(c－b)为1 h的净光合速率，实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为(c－b)＋2(a－b)＝(2a＋c－3b)/h。 答案：(1)类囊体薄膜 不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同 (2)C3 ATP ATP合成 ②③ ATP和NADPH (3)2a＋c－3b 2．(2024·山东模拟)在实验室条件下，裂解水需要极强的电流或者近乎2 000 ℃的高温。植物细胞为什么在自然条件下就能实现对水的裂解呢？这与叶绿体中的光系统有关。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能完成一定功能，包括光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。光系统中的某些光合色素分子在吸收光能后，电子会由最稳定的低能量状态上升到一个不稳定的高能量状态 ... ...
