Question

4．某科研小組開展不同濃度的乙酸二乙氨基乙醇酯（DA-6）對離體葉綠體的光合作用影響的實驗，實驗結果如表．請居表回答下列問題

	葉綠素含量 （mg/g）	ATP合成酶活性 （μmol/mg．min）	Rubisco酶活性 （μmol/mg．min）	葉綠體的氧氣釋放速率 （μmol/m2．s）
0mg/L的DA-6	1.6	18	1.99	14.3
10mg/L的DA-6	1.9	24	2.45	19.5
20mg/L的DA-6	2.4	32	2.30	19.6
40mg/L的DA-6	1.2	14	1.67	11.2

（注：ATP合成酶和Rubisco酶分布在葉綠體中，其中Rubisco酶是催化C0₂固定的關鍵酶．）
（1）ATP合成酶活性大小影響光合作用的光反應階段，葉綠體由ATP的移動方向是從基粒（或類囊體薄膜）到基質，Rubisco酶發(fā)揮作用的場所是葉綠體基質．
（2）當DA-6濃度由10mg/L增大到20mg/L后，葉綠素的含量增加（填“增加”或“減少”），有機物的合成速率基本不變．
（3）40mg/L的DA-6對葉綠體光合作用速率起抑制 （填“促進”或“抑制”）作用，你的推斷理由是此濃度下離體葉綠體的葉綠素含量、ATP酶活性均比對照組低，導致光反應速率下降；Rubisco酶活性比對照組低，導致暗反應速率下降．．

Answer 1

分析 1．光合作用包括光反應階段和暗反應階段：
（1）光反應階段在葉綠體囊狀結構薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶．具體反應步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫．②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP．此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學能．
（2）暗反應在葉綠體基質中進行，有光或無光均可進行，反應步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結合生成兩個三碳化合物．②C₃的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物．此過程中ATP活躍的化學能轉變成化合物中穩(wěn)定的化學能．
2．據(jù)表格分析可知：在0-20mg/L的DA-6濃度范圍內，葉綠素含量、ATP合成酶活性隨其濃度的增加在增加，對暗反應Rubisco酶活性影響不大；超過20mg/L后，40mg/L時卻都有所下降．

解答 解：（1）ATP是光反應階段的產(chǎn)物，ATP合成酶活性大小會影響光合作用的光反應過程；光反應為暗反應提供【H】和ATP，故葉綠體由ATP的移動方向是從基粒（或類囊體薄膜）到基質；Rubisco酶是與暗反應有關的酶，發(fā)揮作用的場所是 葉綠體基質．
（2）據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知：當DA-6濃度由10mg/L增大到20mg/L后，葉綠素的含量增加；表中Rubisco酶活性及葉綠體的氧氣釋放速率變化不大，有機物的合成速率基本不變．
（3）40mg/L的DA-6與其他組對比分析，各數(shù)據(jù)均有所下降，已經(jīng)對葉綠體光合作用起抑制作用，原因是表中此濃度下離體葉綠體的葉綠素含量、ATP酶活性均比對照組低，導致光反應速率下降，光反應提供給暗反應的【H】和ATP減少，且Rubisco 酶活性比對照組低，導致暗反應速率下降．
故答案為：
（1）光反應    從基粒（或類囊體薄膜）到基質    葉綠體基質
（2）增加     基本不變
（3）抑制        此濃度下離體葉綠體的葉綠素含量、ATP酶活性均比對照組低，導致光反應速率下降；Rubisco 酶活性比對照組低，導致暗反應速率下降

點評 本題以表格的形式，結合實驗考查了影響光合作用的環(huán)境因素，要求考生能夠運用對比的觀點比較表中數(shù)據(jù)，同時掌握各種環(huán)境因素對光合作用的影響機理．