Question

【題目】下圖為類(lèi)囊體薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)示意圖，PSⅠ和PSⅡ分別是光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ，是葉綠素和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合體，能吸收利用光能進(jìn)行電子的傳遞，PQ、Cytbf、PC是傳遞電子的蛋白質(zhì)，其中PQ在傳遞電子的同時(shí)能將H+運(yùn)輸?shù)筋?lèi)囊體腔中，圖中實(shí)線(xiàn)為電子的傳遞過(guò)程，虛線(xiàn)為H+的運(yùn)輸過(guò)程，ATP合成酶由CF0和CF1兩部分組成，在進(jìn)行H+順濃度梯度運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)催化ATP的合成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）分析圖中電子傳遞的整個(gè)過(guò)程可知，最初提供電子的物質(zhì)為___________，最終接受電子的物質(zhì)為___________。

（2）光反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣去向是___________。圖中用于暗反應(yīng)的物質(zhì)是___________。

（3）合成ATP依賴(lài)于類(lèi)囊體薄膜兩側(cè)的H+濃度差，圖中使膜兩側(cè)H+濃度差增加的過(guò)程有__________。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，葉綠素中含有鎂元素，PSⅠ中含鐵元素，PC中含銅元素，PSⅡ中含錳元素，由此推測(cè)，通過(guò)___________可防止光合作用的效率降低。

Answer 1

【答案】水 NADP+ 用于有氧呼吸（到線(xiàn)粒體中）、釋放到大氣中 ATP和NADPH 水的分解產(chǎn)生H+、PQ主動(dòng)運(yùn)輸H+、合成NADPH消耗H+ 為植物提供充足的各種礦質(zhì)元素（無(wú)機(jī)鹽）

【解析】

分析圖示可知，水光解發(fā)生在類(lèi)囊體腔內(nèi)，該過(guò)程產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈的作用與NADP+、H+結(jié)合形成NADPH。ATP合成酶由CF0和CF1兩部分組成，在進(jìn)行H+順濃度梯度運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)催化ATP的合成，運(yùn)輸?shù)饺~綠體基質(zhì)中的H+可與NADP+結(jié)合形成NADPH，H+還能通過(guò)PQ運(yùn)輸回到類(lèi)囊體腔內(nèi)。

（1）根據(jù)圖中所示，水光解后產(chǎn)生氧氣、H+和電子，故最初提供電子的物質(zhì)為水；水光解后電子將NADP+還原為NADPH，故最終接受電子的物質(zhì)為NADP+。

（2）光反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣被有氧呼吸利用或被植物釋放到大氣中；光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP可用于暗反應(yīng)C3的還原，故圖中用于暗反應(yīng)的物質(zhì)是ATP和NADPH。

（3）圖中水光解產(chǎn)生氫離子，使類(lèi)囊體腔內(nèi)氫離子濃度升高，H+順濃度梯度運(yùn)輸?shù)饺~綠體基質(zhì)中，而氫離子在葉綠體基質(zhì)中與NADP+結(jié)合形成NADPH使葉綠體基質(zhì)中氫離子濃度降低，同時(shí)還可以通過(guò)PQ運(yùn)回到類(lèi)囊體腔內(nèi)，這樣就保持了葉綠體膜兩側(cè)的H+濃度差。

（4）光合作用的三個(gè)重要物質(zhì)中含有鎂元素、鐵元素、銅元素，若三種元素含量降低，則會(huì)使光合速率降低。故通過(guò)為植物提供充足的各種礦質(zhì)元素（無(wú)機(jī)鹽），以防止光合作用的效率降低。