题目内容
【题目】某实验小组以番茄为材料开展了多项研究。下表为大棚番茄在不同环境条件下测得的CO2吸收(﹢)或释放(-)的速率(mg/h)。
组别 | 实验条件 | 20℃ | 30℃ | 35℃ | 40℃ |
① | 黑暗 | -10 | -18 | -34 | -40 |
② | 弱光,CO2浓度为0.03% | 0 | -8 | -24 | -33 |
③ | 全光照的50%,CO2浓度为0.03% | +5 | 0 | -16 | -24 |
④ | 全光照,CO2浓度为0.03% | +8 | +4 | +2 | +1 |
⑤ | 全光照,CO2浓度为1.00% | +20 | +40 | +28 | +12 |
(1)表中大棚番茄长势最佳的条件是__________________________________________,该条件下叶肉细胞合成ATP的场所是_______________________________________。
(2)用番茄的绿叶做“光合色素的提取与分离及拓展实验”时:
将色素提取液置于第④组的条件下_________(能/不能)产生氧气;
已知叶绿素分子中的Mg2+可被H+置换。如将色素提取液用%的HCl处理一段时间后,其颜色与研磨时未加____________时的色素提取液颜色相似。
(3)在黑暗中把叶绿体的类囊体放在pH=4的溶液中,让类囊体腔的pH下降至4,再加入ADP、Pi和pH=8的缓冲溶液,可检测到有ATP生成。据此可推测:光反应合成ATP的原理是:___________。
【答案】 全光照、CO2浓度为1.00%、30℃ 细胞质基质、线粒体和叶绿体 不能 碳酸钙 光反应使类囊体膜内外产生H+浓度差,从而能推动ATP的合成
【解析】试题分析:据表格分析,表中数据为净光合作用速率,①黑暗条件测得数据为植物细胞呼吸强度,②、③两组CO2浓度相同,但光照不同,④、⑤两组均为全光照,但CO2浓度不同,根据变化的因素及数据做题。
(1)表格中显示的数据为净光合作用速率,全光照、CO2浓度为1.00%、30℃条件下,净光合速率最大为40,也是大棚番茄长势最佳的条件;该条件下叶肉细胞即进行光合作用也进行细胞呼吸,合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
(2)用番茄的绿叶做“光合色素的提取与分离及拓展实验”时,因为色素提取时需要经过剪碎、研磨等步骤,叶绿体结构已经破坏,色素用无水乙醇提取,没有水分,置于第④组的条件下不能产生氧气;已知叶绿素分子中的Mg2+可被H+置换,而Mg2+是叶绿素的组成成分,如将色素提取液用5%的HCl处理一段时间后,则叶绿素被破坏,提取色素时加入碳酸钙的目的就是中和有机酸,防止叶绿素被破坏,其颜色应与研磨时未加碳酸钙的提取液颜色相似。
(3)在黑暗中把叶绿体的类囊体放在PH=4的溶液中,让类囊体腔的pH下降至4,再加入ADP、Pi和PH=8的缓冲溶液,可检测到有ATP生成,而ATP合成过程中需要能量做动力,据此推测,推动ATP的合成的应该是光反应使类囊体膜内外产生H+浓度差。