Question

【題目】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：將葉綠體浸泡在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_______________，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______________。

（2）葉綠體在光下產(chǎn)生ATP的過(guò)程中，光能的作用是______________，ATP形成的反應(yīng)式是___________。

（3）玻璃容器內(nèi)的CO2濃度變化趨勢(shì)是______________。

（4）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______________。

Answer 1

【答案】 類囊體膜內(nèi)外存在H+梯度 ADP,Pi 使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H+濃度梯度 降低至一定水平時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定 [H]的積累抑制了水的分解

【解析】【試題分析】

本題前兩道小題考查光合作用過(guò)程中ATP合成的原理，應(yīng)先分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推理。后兩道小題考查光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)，光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間是密切聯(lián)系，相互影響的，光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP可用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，所以學(xué)習(xí)、運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)要建立這種聯(lián)系的觀點(diǎn)。

由題意可知，在無(wú)光的條件下，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)液中能產(chǎn)生ATP，說(shuō)明ATP的產(chǎn)生是由于類囊體膜內(nèi)外存在H+梯度（濃度差）；生成ATP需要ADP和Pi為原料，所以實(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和Pi。

（2）分析實(shí)驗(yàn)一、二可知，光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP，即葉綠體在光下產(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）；ATP形成的反應(yīng)式見(jiàn)答案。

（3）在適宜的條件下將一株該植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，密閉容器內(nèi)的CO2含量是有限的，隨著光合作用的持續(xù)進(jìn)行，CO2逐漸被消耗，濃度降低，進(jìn)而使光合作用強(qiáng)度隨之降低。當(dāng)CO2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，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對(duì)穩(wěn)定。因此，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)保持相對(duì)穩(wěn)定。

（4）加入抑制光合作用暗反應(yīng)的藥物后，暗反應(yīng)不能正常進(jìn)行，會(huì)減低對(duì)[H]和ATP的消耗，導(dǎo)致[H]和ATP積累，最終抑制光反應(yīng)中水的光解，使氧氣的釋放速率下降。