Question

4．1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚叫噪酚（DCPIP），光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH₂．研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：

溶液种类	A试管	B试管	C试管	D试管
叶绿体悬浮液	1ml	-	1ml	-
DCPIP	0.5ml	0.5ml	0.5ml	0.5ml
0.5mol/L蔗糖溶液	4ml	5ml	4ml	5ml
光照条件	光照	光照	黑暗	黑暗
上层液体颜色	无色	蓝色	蓝色	蓝色

（1）自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是类囊体薄膜，这些氢在暗反应的C₃的还原过程中被消耗．
（2）实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是避免叶绿体吸水涨破，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是有气泡产生．
（3）A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，设置B和D试管的目的是为了说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色．
（4）实验结束后A组试管中叶绿体没有（有/没有）糖类的产生，主要原因是氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应（或密闭环境中没有CO₂）．

Answer 1

分析 分析表格：实验的自变量为是否加入叶绿体悬浮液和光照条件，因变量为是否产生[H]，观察因变量为蓝色氧化态的DCPIP是否变成无色．
根据实验结果可以推测：光照和叶绿体悬浮液存在的前提下，DCPIP才能接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH₂．

解答 解：（1）自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程．
（2）实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破．A试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生．
（3）A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B和D试管作为对照实验，说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色．
（4）氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应，并且实验条件为“密闭条件”，没有二氧化碳的供应，因此实验结束后A组试管中叶绿体没有糖类的产生．
故答案为：
（1）类囊体薄膜    C₃的还原
（2）避免叶绿体吸水涨破    有气泡产生
（3）光照        在光照和黑暗条件下自身不会变色
（4）没有    氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应（或密闭环境中没有CO₂）

点评 本题以实验为背景主要考查光合作用的过程及对实验的分析，意在强化学生对光合作用的过程的理解与运用及对实验分析能力的提高．