Question

【題目】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的培養液中，遮光一段時間。測得培養液中有ATP合成。

實驗二：將葉綠體浸泡在pH為7的培養液中、使類囊體空腔中的pH為7，光照一段時間。測得培養液中有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，測定玻璃容器內CO2濃度的變化情況。

（1）根據實驗推測，葉綠體黑暗中能合成ATP的原因是_______________，實驗一、實驗二培養液中應含有的物質包括______________。

（2）葉綠體在光下產生ATP的過程中，光能的作用是______________，ATP形成的反應式是___________。

（3）玻璃容器內的CO2濃度變化趨勢是______________。

（4）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______________。

Answer 1

【答案】 類囊體膜內外存在H+梯度 ADP,Pi 使類囊體膜內外產生H+濃度梯度 降低至一定水平時保持相對穩定 [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程中ATP合成的原理，應先分析實驗結果再根據實驗結果進行推理。后兩道小題考查光合作用中光反應和暗反應的關系的相關知識，光反應和暗反應之間是密切聯系，相互影響的，光反應的產物[H]和ATP可用于暗反應中三碳化合物的還原，所以學習、運用相關的知識點要建立這種聯系的觀點。

由題意可知，在無光的條件下，將葉綠體浸泡在pH為4的培養液中，使類囊體空腔中的pH為4，然后將此葉綠體轉移到pH為8的培養液中能產生ATP，說明ATP的產生是由于類囊體膜內外存在H+梯度（濃度差）；生成ATP需要ADP和Pi為原料，所以實驗一、實驗二培養液中應含有的物質包括ADP和Pi。

（2）分析實驗一、二可知，光合作用的光反應階段產生ATP，即葉綠體在光下產生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）；ATP形成的反應式見答案。

（3）在適宜的條件下將一株該植物置于密閉的玻璃容器內，密閉容器內的CO2含量是有限的，隨著光合作用的持續進行，CO2逐漸被消耗，濃度降低，進而使光合作用強度隨之降低。當CO2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，則裝置內的二氧化碳濃度就保持相對穩定。因此，玻璃容器內的CO2濃度變化趨勢是降低至一定水平時保持相對穩定。

（4）加入抑制光合作用暗反應的藥物后，暗反應不能正常進行，會減低對[H]和ATP的消耗，導致[H]和ATP積累，最終抑制光反應中水的光解，使氧氣的釋放速率下降。