Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)在玉米的光合作用過(guò)程中，葉綠體的類(lèi)囊體膜蛋白PSBS會(huì)感應(yīng)類(lèi)囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度而被激活。激活了的PSBS抑制電子在類(lèi)囊體膜上的傳遞，最終將過(guò)量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放，從而防止強(qiáng)光對(duì)植物造成損傷（即光保護(hù)效應(yīng)）。具體過(guò)程如下圖所示，其中A—G分別表示不同物質(zhì)。

（1）圖中B、E分別表示______、______。

（2）研究發(fā)現(xiàn)抑制ATP合成酶的活性______（填“有利”或“不利”）于PSBS發(fā)揮功能，原因是________________________。

（3）據(jù)圖可知A物質(zhì)為O2，它來(lái)自水的分解，而不是來(lái)自物質(zhì)G。請(qǐng)以玉米植株為材料，用同位素標(biāo)記法通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)思路：將長(zhǎng)勢(shì)良好且相同的多株玉米分為A、B兩組。向A組提供______；向B組提供______，其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后，________________________。

預(yù)期結(jié)果：________________________。

Answer 1

【答案】ADP NADPH 有利 抑制ATP合成酶的活性導(dǎo)致ATP的合成受阻，會(huì)引起類(lèi)囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度而激活PSBS H218O水和CO2 與A組等量的H2O水和C18O2 觀(guān)察A、B兩組釋放氧氣的放射性 A組釋放的氧氣帶有放射性，B組釋放的氧氣沒(méi)有放射性

【解析】

據(jù)圖圖示表示光合作用的過(guò)程，其中階段Ⅰ表示光反應(yīng)階段，階段Ⅱ表示暗反應(yīng)階段；圖中的水的光解發(fā)生在葉綠體 的類(lèi)囊體腔中，A是氧氣，B是ADP，C是ATP，D是NADP+，E是NADPH，F是碳水化合物，G是二氧化碳。

（1）根據(jù)以上分析可知，圖中B是ADP，E是NADPH。

（2）根據(jù)題意和結(jié)合圖示分析可知，葉綠體的類(lèi)囊體膜蛋白PSBS會(huì)感應(yīng)類(lèi)囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度而被激活，激活了的PSBS抑制電子在類(lèi)囊體膜上的傳遞。所以抑制ATP合成酶的活性導(dǎo)致ATP的合成受阻，會(huì)導(dǎo)致類(lèi)囊體腔內(nèi)的高質(zhì)子濃度而激活PSBS，最終將過(guò)量的光能轉(zhuǎn)換成熱能釋放，從而防止強(qiáng)光對(duì)植物造成損傷，因此有利于PSBS發(fā)揮功能。

（3）分析題意可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵河猛�位素�?biāo)記法通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證氧氣來(lái)自于水的分解而不是二氧化碳。根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路可以分別給植物供應(yīng)18O標(biāo)記的氧氣和二氧化碳，觀(guān)察釋放的氧氣中有無(wú)放射性。故實(shí)驗(yàn)思路補(bǔ)充為：將長(zhǎng)勢(shì)良好且相同的多株玉米分為A、B兩組。向A組提供H218O水和CO2，向B組提供與A組等量的C18O2和H2O，其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后，觀(guān)察A、B組中釋放的氧氣中有無(wú)放射性。若A組釋放的氧氣（18O2）有放射性，而B組釋放的氧氣（O2）沒(méi)有放射性，則氧氣來(lái)自于水的分解。