Question

【題目】光合作用是生物界獲得能量、食物和氧氣的根本途徑。因此，深入探討光合作用的規(guī)律，揭示光合作用的機(jī)理，使之更好地為人類服務(wù)愈加顯得重要和迫切。以下為研究光合作用的相關(guān)實驗。

Ⅰ．為研究大棚內(nèi)CO2濃度對某種植物光合作用的影響，在自然種植和人工一次性施加CO2的條件下測得該種植物的光合速率變化曲線如圖。

（1）由圖可知，人工一次性施加CO2最佳時間為____________時

（2）17時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP部位是__________________。

（3）7~8時，____________是限制光合速率的主要環(huán)境因素。

Ⅱ．在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH=4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH=8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測到有ATP的生成。根據(jù)實驗分析推測，光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較______（填“高”或“低”），H通過______方式從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外。植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程如圖所示，據(jù)圖分析，物質(zhì)A為______，物質(zhì)B為______，圖示的能量轉(zhuǎn)化過程為光能→____________→活躍的化學(xué)能。

Answer 1

【答案】8 葉綠體、 線粒體、 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 光照強(qiáng)度 高 協(xié)助擴(kuò)散（或被動運(yùn)輸） O2 運(yùn)輸H＋的載體（載體蛋白） 電能

【解析】

1.根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示為自然種植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚內(nèi)某植物光合速率變化曲線，從8點～13點，人工一次性施加CO2的大棚內(nèi)油桃光合速率快于自然種植的大棚。

2.植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原。

（1）從8點開始，人工一次性施加CO2的大棚內(nèi)油桃光合速率快于自然種植的大棚，說明人工施加CO2的最佳時間是8時。

（2）17時葉肉細(xì)胞積累有機(jī)物為正值，故產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體和線粒體。

（3）早上由于光照強(qiáng)度低，故7-8時限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。

（4）光照條件下光合作用光反應(yīng)階段水的光解發(fā)生在類囊體腔，故腔內(nèi)H+濃度較高，據(jù)圖分析H通過協(xié)助擴(kuò)散方式從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外，物質(zhì)A是光反應(yīng)的產(chǎn)物，從葉綠體釋放出來為O2，物質(zhì)B是參與H+運(yùn)輸?shù)妮d體，光反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化過程為光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能。