Question

科学家在黑暗条件下，将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP（图1），当叶绿体基质和类囊体腔均达到pH=4时也不能产生ATP（图2），将其转移到pH=8的碱性溶液中（图3）发现能产生ATP。回答下列问题。

（1）该实验是研究叶绿体中ATP产生的机理，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是      。

（2）绿色植物在光合作用时，叶绿体中ATP的合成部位是         ，叶绿体依靠光反应中          过程在类囊体腔部位积累H⁺产生类似于图3的条件。

（3）图3实验状态下，叶绿体         （填“会”或“不会”）释放氧气，其原因是          。

Answer

（1）类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质

（2）类囊体薄膜上 水的光解

（3）不会 在黑暗条件下不能进行水的光解，不能释放氧气

【解析】

试题分析：（1）根据题干中“类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，类囊体能产生ATP。说明ATP的合成与H+浓度梯度有关，类囊体内外产生H+浓度差，从而推动ATP合成，由实验结果可以推测，叶绿体中ATP合成的必要条件是类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。

（2）水的光解能产生氧气和H+，场所在类囊体薄膜上，使类囊体腔中的H+浓度升高，这样可使叶绿体基质中的pH高于类囊体腔，产生类似于图3的条件。

（3）图3实验状态下，叶绿体不会释放氧气，在黑暗条件下不能进行水的光解，不能释放氧气。

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

【名师点睛】作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。