Question

8．某興趣小組用某植物及其分離的葉綠體進行下列實驗，回答下列問題：
實驗一：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，然后將此葉綠體轉移到pH為8的培養(yǎng)液中，遮光一段時間．測得培養(yǎng)液中有ATP合成．
實驗二：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，光照一段時間．測得培養(yǎng)液中有ATP合成．
實驗三：將一株該植物置于密閉的玻璃容器內，在適宜條件下光照培養(yǎng)，測定玻璃容器內CO₂濃度的變化情況．
（1）根據(jù)實驗推測，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（或葉綠體基質中的pH高于類囊體腔），實驗一、實驗二培養(yǎng)液中應含有的物質包括ADP、[H]、酶．
（2）葉綠體在光下產生ATP，光能的作用是將水光解產生H⁺，使類囊體膜內外之間產生H⁺梯度（H⁺濃度差）．
（3）玻璃容器內的CO₂濃度變化趨勢是降低至一定水平時保持不變．
（4）做在實驗三中加入抑制光合作用暗反應的試劑后，氧氣的釋放速率下降，原因是[H]和ATP積累，抑制了水的光解過程．

Answer 1

分析 分析實驗：葉綠體基質中的pH高于類囊體腔，能合成ATP．這說明產生ATP的條件是類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質（或葉綠體基質中的pH高于類囊體腔）．

解答 解：（1）葉綠體基質中的pH高于類囊體腔，能合成ATP．這說明產生ATP的條件是類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質（或葉綠體基質中的pH高于類囊體腔）．合成ATP的需要ADP、[H]、酶．
（2）光合作用的光反應階段產生ATP的原因是光能將水光解產生H⁺，使類囊體膜內外之間產生H⁺梯度（H⁺濃度差）．
（3）在適宜的光照條件下，密閉容器內培養(yǎng)的植物會同時進行光合作用和呼吸作用，并且光合作用較強．由于密閉容器內的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進而光合作用強度跟著降低；當二氧化碳濃度降低到一定水平時，植物的光合作用和呼吸作用強度相等，此時凈光合速率為0，則裝置內的二氧化碳濃度就保持相對穩(wěn)定．
（4）光反應的產物是[H]和ATP，[H]和ATP用于暗反應中三碳化合物的還原，當暗反應過程受到抑制時，會導致[H]和ATP的積累，進而抑制光反應階段．
故答案為：
（1）類囊體腔中的H⁺濃度高于葉綠體基質（或葉綠體基質中的pH高于類囊體腔）   ADP、[H]、酶
（2）將水光解產生H⁺，使類囊體膜內外之間產生H⁺梯度（H⁺濃度差）
（3）降低至一定水平時保持不變
（4）[H]和ATP積累，抑制了水的光解過程

點評 本題結合葉綠體中ATP合成的實驗，考查葉綠體的結構及功能，要求考生識記葉綠體的結構及光合作用的過程；能分析實驗，明確葉綠體中ATP的合成與pH有關，只有葉綠體基質中的pH高于類囊體腔時才能產生ATP．