Question

8．某實驗小組以番茄為材料開展了多項研究．如表為大棚番茄在不同環(huán)境條件下測得的CO₂吸收（﹢）或釋放（-）的速率（mg/h）．

組別	實驗條件	20℃	30℃	35℃	40℃
①	黑暗	-10	-18	-34	-40
②	弱光，CO2濃度為0.03%	0	-8	-24	-33
③	全光照的50%，CO2濃度為0.03%	+5	0	-16	-24
④	全光照，CO2濃度為0.03%	+8	+4	+2	+1
⑤	全光照，CO2濃度為1.00%	+20	+40	+28	+12

（1）表中大棚番茄長勢最佳的條件是全光照、CO₂濃度為1.00%、30℃，該條件下葉肉細胞合成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）用番茄的綠葉做“光合色素的提取與分離及拓展實驗”時：
將色素提取液置于第④組的條件下不能（能/不能）產(chǎn)生氧氣；已知葉綠素分子中的Mg²⁺可被H⁺置換．如將色素提取液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色與研磨時未加碳酸鈣時的色素提取液顏色相似．
（3）在黑暗中把葉綠體的類囊體放在pH=4的溶液中，讓類囊體腔的pH下降至4，再加入ADP、Pi和pH=8的緩沖溶液，可檢測到有ATP生成．據(jù)此可推測：光反應(yīng)合成ATP的原理是：光反應(yīng)使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H⁺濃度差，從而能推動ATP的合成．

Answer 1

分析 1．影響光合作用的因素有光照強度、二氧化碳濃度、溫度等因素；
2．據(jù)表格分析，表中數(shù)據(jù)為凈光合作用速率，①黑暗條件測得數(shù)據(jù)為植物細胞呼吸強度，②、③兩組CO₂濃度相同，但光照不同，④、⑤兩組均為全光照，但CO₂濃度不同，根據(jù)變化的因素及數(shù)據(jù)做題．

解答 解：（1）表格中顯示的數(shù)據(jù)為凈光合作用速率，全光照、CO₂濃度為1.00%、30℃條件下，凈光合速率最大為40，也是大棚番茄長勢最佳的條件；該條件下葉肉細胞即進行光合作用也進行細胞呼吸，合成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）用番茄的綠葉做“光合色素的提取與分離及拓展實驗”時，由于色素提取時需要經(jīng)過剪碎、研磨等步驟，葉綠體結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，色素用無水乙醇提取，沒有水分，置于第④組的條件下不能產(chǎn)生氧氣；已知葉綠素分子中的Mg²⁺可被H⁺置換，而Mg²⁺是葉綠素的組成成分，如將色素提取液用5%的HCl處理一段時間后，則葉綠素被破壞，提取色素時加入碳酸鈣的目的就是中和有機酸，防止葉綠素被破壞，其顏色應(yīng)與研磨時未加碳酸鈣的提取液顏色相似．
（3）在黑暗中把葉綠體的類囊體放在pH=4的溶液中，讓類囊體腔的pH下降至4，再加入ADP、Pi和pH=8的緩沖溶液，可檢測到有ATP生成，而ATP合成過程中需要能量做動力，據(jù)此推測，推動ATP的合成的應(yīng)該是光反應(yīng)使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H⁺濃度差．
故答案為：
（1）全光照、CO₂濃度為1.00%、30℃細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體
（2）不能      碳酸鈣
（3）光反應(yīng)使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H⁺濃度差，從而能推動ATP的合成

點評 本題意在考查學生對光合作用過程及色素提取實驗的理解能力，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．