Question

【題目】葉綠體中的GAP脫氡酶（以下簡稱為G酶）是光合作用暗反應中唯一能利用NADPH還原C3的酶，因此可用NADPH的氧化速率表示G酶的活性。某學習小組為探究光照對葉綠體中G酶活性的影響，將正常生長的盆栽花生在暗處放置24h后，再給予光照和黑暗處理，并定時剪取葉片測定葉綠體中G酶活性，結果如下圖所示。回答下列問題。

（1）從葉肉細胞中分離出葉綠體可采用___________法。G酶在葉綠體中分布于________（填“基粒”或“基質” ）中。

（2）構建體外測定葉綠體中G酶活性的反應體系，除了G酶、緩沖物質與酶保護劑外，下列哪些成分及相關條件也是必需的?_____________。（填序號）

①ATP ②NADPH ③C3 ④C5 ⑤適宜的光照 ⑥適宜的溫度

（3）將花生植株在暗處放置24h后給予光照，葉綠體中NADPH的生成量會增加，原因是____。

（4）學習小組建議:在大棚栽培花生時，可適當延長光照時間以提高產量。請根據圖中實驗結果說明該建議的合理性。___________________________________。

Answer 1

【答案】差速離心 基質 ①②③⑥ 光照后，葉綠體中的色素吸收光能，水在光下分解生成[H]（即 NADPH） 光照條件下，葉綠體中G酶活性較高，延長光照能夠利用更多的 NADPH，將更多的C3還原成有機物。

【解析】

差速離心主要是采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細胞器。起始的離心速度較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀，改用較高的離心速度離心懸浮液，將較小的顆粒沉降，以此類推，達到分離不同大小顆粒的目的。光合作用分為兩個階段進行，在這兩個階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉變為糖的反過程稱為暗反應。光合作用在葉綠體中進行，光反應的場所位于類囊體膜，暗反應的場所在葉綠體基質。光反應的發生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。光合作用和呼吸作用是植物兩大重要的代謝反應，光合作用與呼吸作用的差值稱為凈光合作用。

（1）從葉肉細胞中分離出葉綠體可采用差速離心法。G酶用于暗反應，暗反應的場所在葉綠體基質。

（2）G酶是光合作用暗反應中唯一能利用NADPH還原C3的酶，因此需要ATP、NADPH、C3和適宜的溫度。

（3）光照是光反應的必須條件，而NADPH是光反應的產物，光照后，葉綠體中的色素吸收光能，水在光下分解生成NADPH。

（4）從曲線圖可以看出，光照條件下，葉綠體中G酶活性較高，延長光照能夠利用更多的 NADPH，將更多的C3還原成有機物。