Question

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5%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：___________。

Answer

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。

【点睛】本题难点在于第（4）小题，合理推测光合作用中光反应阶段产生ATP的能量来源——类囊体膜内外产生H+浓度差。