Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組以番茄為材料開(kāi)展了多項(xiàng)研究．如表為大棚番茄在不同環(huán)境條件下測(cè)得的CO₂吸收（﹢）或釋放（-）的速率（mg/h）．

組別	實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)勢(shì)最佳的條件是全光照、CO₂濃度為1.00%、30℃，該條件下葉肉細(xì)胞合成ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)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(shí)驗(yàn)”時(shí)：
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(shí)間后，其顏色與研磨時(shí)未加碳酸鈣時(shí)的色素提取液顏色相似．
（3）在黑暗中把葉綠體的類(lèi)囊體放在pH=4的溶液中，讓類(lèi)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(cè)到有ATP生成．據(jù)此可推測(cè)：光反應(yīng)合成ATP的原理是：光反應(yīng)使類(lèi)囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H⁺濃度差，從而能推動(dòng)ATP的合成．

Answer 1

分析 1．影響光合作用的因素有光照強(qiáng)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(cè)得數(shù)據(jù)為植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)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(zhǎng)勢(shì)最佳的條件；該條件下葉肉細(xì)胞即進(jìn)行光合作用也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，合成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)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(shí)驗(yàn)”時(shí)，由于色素提取時(shí)需要經(jīng)過(guò)剪碎、研磨等步驟，葉綠體結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，色素用無(wú)水乙醇提取，沒(méi)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(shí)間后，則葉綠素被破壞，提取色素時(shí)加入碳酸鈣的目的就是中和有機(jī)酸，防止葉綠素被破壞，其顏色應(yīng)與研磨時(shí)未加碳酸鈣的提取液顏色相似．
（3）在黑暗中把葉綠體的類(lèi)囊體放在pH=4的溶液中，讓類(lèi)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(cè)到有ATP生成，而ATP合成過(guò)程中需要能量做動(dòng)力，據(jù)此推測(cè)，推動(dòng)ATP的合成的應(yīng)該是光反應(yīng)使類(lèi)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體
（2）不能      碳酸鈣
（3）光反應(yīng)使類(lèi)囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H⁺濃度差，從而能推動(dòng)ATP的合成

點(diǎn)評(píng) 本題意在考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及色素提取實(shí)驗(yàn)的理解能力，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．