Question

8．某興趣小組用某植物及其分離的葉綠體進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)一：先將葉綠體浸泡在pH為4的培養(yǎng)液中，使類囊體空腔中的pH為4，然后將此葉綠體轉(zhuǎn)移到pH為8的培養(yǎng)液中，遮光一段時(shí)間．測(cè)得培養(yǎng)液中有ATP合成．
實(shí)驗(yàn)二：將液體浸泡在pH為7的培養(yǎng)液中、使類囊體空腔中的pH為7，光照一段時(shí)間．測(cè)得培養(yǎng)液中有ATP合成．
實(shí)驗(yàn)三：將一株該植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，測(cè)定玻璃容器內(nèi)CO₂濃度的變化情況．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)推測(cè)，葉綠體黑暗中能合成ATP的原因是類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質(zhì)（或葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔），實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二培養(yǎng)液中應(yīng)含有的物質(zhì)包括ADP、[H]、酶．
（2）葉綠體在光下產(chǎn)生ATP，光能的作用是將水光解產(chǎn)生H⁺，使類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生H⁺梯度（H⁺濃度差）．
（3）玻璃容器內(nèi)的CO₂濃度變化趨勢(shì)是降低至一定水平時(shí)保持不變．
（4）做在實(shí)驗(yàn)三中加入抑制光合作用暗反應(yīng)的試劑后，氧氣的釋放速率下降，原因是[H]和ATP積累，抑制了水的光解過(guò)程．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)：葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔，能合成ATP．這說(shuō)明產(chǎn)生ATP的條件是類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質(zhì)（或葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔）．

解答 解：（1）葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔，能合成ATP．這說(shuō)明產(chǎn)生ATP的條件是類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質(zhì)（或葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔）．合成ATP的需要ADP、[H]、酶．
（2）光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP的原因是光能將水光解產(chǎn)生H⁺，使類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生H⁺梯度（H⁺濃度差）．
（3）在適宜的光照條件下，密閉容器內(nèi)培養(yǎng)的植物會(huì)同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，并且光合作用較強(qiáng)．由于密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而光合作用強(qiáng)度跟著降低；當(dāng)二氧化碳濃度降低到一定水平時(shí)，植物的光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，此時(shí)凈光合速率為0，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定．
（4）光反應(yīng)的產(chǎn)物是[H]和ATP，[H]和ATP用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，當(dāng)暗反應(yīng)過(guò)程受到抑制時(shí)，會(huì)導(dǎo)致[H]和ATP的積累，進(jìn)而抑制光反應(yīng)階段．
故答案為：
（1）類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質(zhì)（或葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔）   ADP、[H]、酶
（2）將水光解產(chǎn)生H⁺，使類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生H⁺梯度（H⁺濃度差）
（3）降低至一定水平時(shí)保持不變
（4）[H]和ATP積累，抑制了水的光解過(guò)程

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合葉綠體中ATP合成的實(shí)驗(yàn)，考查葉綠體的結(jié)構(gòu)及功能，要求考生識(shí)記葉綠體的結(jié)構(gòu)及光合作用的過(guò)程；能分析實(shí)驗(yàn)，明確葉綠體中ATP的合成與pH有關(guān)，只有葉綠體基質(zhì)中的pH高于類囊體腔時(shí)才能產(chǎn)生ATP．