Question

1．根据有关材料作答．
Ⅰ．植物光合作用吸收的CO₂与呼吸作用释放的CO₂相等时的光照强度称为光补偿点．光照强度增加到某一点时，再增加光照强度，光合强度也不增加，该点的光照强度称为光饱和点．a～d四种植物的单个植株在自然CO₂浓度及最适温度下的光补偿点和光饱和点如表．

植物种类	光补偿点（klx）	光饱和点（klx）
a	1～2	30～80
b	0.2～0.3	50～80
c	0.5～1.5	20～50
d	0.1～0.2	5～10

（1）植物细胞产生CO₂的具体部位是线粒体基质和细胞质基质；利用CO₂的具体部位是叶绿体基质．
（2）光照强度为0.4klx时，表格中a、c植物的呼吸作用产生的CO₂多于光合作用吸收的CO₂．
（3）仅考虑温度和CO₂含量的影响，在温度较高，CO₂较少的密闭温室中，植物的光补偿点较高．大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高，主要原因是植株间存在遮光现象．
Ⅱ．科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4，然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中（如图）．一段时间后，有ATP产生．
（4）为获取叶绿体，先要破碎叶肉细胞，再用差速离心法分离．

（5）上述实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在H⁺梯度．据此推测，叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是使水分解产生H⁺，使类囊体膜内外之间产生H⁺梯度（H⁺浓度差）．

Answer 1

分析 分析题意可知，植物光合作用吸收的CO₂与呼吸作用释放的CO₂相等时的光照强度称为光补偿点，则低于该光照强度时，光合作用将小于呼吸作用．光饱和点是指光合速率达到最高时的光照强度．

解答 解：（1）在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水分解成二氧化碳和[H]，该阶段发生在线粒体基质中；另外植物无氧呼吸过程中也能产生二氧化碳，该反应发生在细胞质基质中．同时光合作用的暗反应过程中会消耗二氧化碳，该阶段发生在叶绿体基质中．
（2）植物的呼吸作用产生的CO₂多于光合作用吸收的CO₂，说明呼吸强度大于光合作用强度，由表中内容可知a和c在0.4 klx时还未到达光补偿点，说明光合作用强度小于呼吸作用强度．
（3）在温度较高，CO₂较少的密闭温室中，植物的呼吸作用较强，因此植物的光补偿点较高，大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高，主要原因是植物之间有相互遮光的现象．
（4）由于不同细胞器的比重不同，因此可以利用差速离心法获取不同的细胞器．
（5）由题意可知，基粒类囊体膜内外存在H⁺浓度差，这是合成ATP的主要原因，自然状态下光合作用需要水，而水能分解成H⁺进而使类囊体膜两侧产生H⁺浓度差而产生ATP．
故答案为：
（1）线粒体基质和细胞质基质    叶绿体基质
（2）a、c 
（3）高     植株间存在遮光现象
（4）差速离心
（5）膜内外存在H⁺梯度（H⁺浓度差 ）    使水分解产生H⁺，使类囊体膜内外之间产生H⁺梯度（H⁺浓度差）

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生分析表格、获取解题信息的能力以及识记理解能力，难度适中．考生要能够识记有氧呼吸和无氧呼吸各阶段发生的场所；识记细胞器分离的方法；识记光反应过程中发生的物质变化．