Question

【題目】據研究，光合作用和有氧呼吸第三階段ATP的形成均與膜上ATP合成酶的特點密切有關：該酶既有運輸作用，又有催化作用，能利用質子（H+）濃度差的推動形成ATP。

（1）ATP合成酶由頭部F1和尾部F0組成，請推測F0具有____________（填“親水性”或“疏水性”）。

（2）黑暗條件下，小球藻中該酶位于__________膜上。照光條件下，光反應產物有ATP、O2和NADPH， NADPH的中文名稱是__________。

（3）有氧呼吸第三階段的化學反應式為：____________________。該過程是一系列化學反應，最后催化H2O形成的是氧化酶，它有多樣性。交替氧化酶（AOX）就是其中一種，其氧化過程沒有質子過膜運動，使得細胞呼吸過程中釋放的熱量比一般情況__________，這對某些植物有一定的適應意義。

（4）有研究表明，常溫下強光可以誘導植物葉片AOX活性上調，從而有效減輕強光對光合作用的抑制。請繪制出光照強度對凈光合速率影響的曲線圖。

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Answer 1

【答案】疏水性 線粒體內膜和類囊體的薄膜 還原型輔酶Ⅱ 更多

【解析】

根據題干信息和圖形分析，已知ATP合成酶既有運輸作用，又有催化作用，能利用質子（H+）濃度差的推動形成ATP，圖中顯示該酶由F1（頭部）和F0（尾部）組成，其中F1（頭部）具有酶的催化作用，能夠催化ATP的合成；F0（尾部）具有載體的運輸作用，能夠將質子（H+）從高濃度向低濃度運輸，說明質子（H+）的跨膜運輸方式為協助擴散。

（1）據圖分析，ATP合成酶由突出于膜外的親水頭部和嵌入膜內的疏水尾部組成，故F0具有疏水性。

（2）已知光合作用和有氧呼吸第三階段ATP的形成均與膜上ATP合成酶有關，因此小球藻中存在該酶的場所有線粒體內膜和類囊體的薄膜，但是黑暗條件下只有線粒體內膜的該酶能發揮作用；NADPH的中文名稱是還原型輔酶Ⅱ。

（3）有氧呼吸第三階段在線粒體內膜上進行，該階段[H]和氧氣在酶的作用下產生水并產生大量的ATP，故第三階段的化學反應式為：。交替氧化酶（AOX）是催化水形成的氧化酶，其氧化過程沒有質子過膜運動，不會形成ATP，使得該過程中釋放的能量以熱能的形式釋放，細胞呼吸過程中釋放的熱量比一般情況多，這對某些植物有一定的適應意義。

（4）一定范圍的光照強度下，隨著光照強度增加，光合作用速率逐漸增加，當光照強度達到一定的水平后，光合作用不再增強，即達到了光合作用的飽和點，最終由于光照太強，光合作用強度會有所下降。由于強光可以誘導AOX活性上調，減輕強光對光合作用的抑制，則光合作用的飽和點會延后出現，但是不會改變整個曲線的變化趨勢，因此光照強度對凈光合速率影響的曲線圖為：

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