Question

【題目】左圖 是植物光合作用的部分過程示意圖， 其中 ATP 合成酶原子分辨率的結構是 2018 年新測定的。圖表示 CO2濃度（上欄） 和光照強度（下欄） 對突變型和野生型水稻光合速率的影響曲線（ 光照強度的單位用每秒每平方米葉片吸收光量子的微摩爾數表示）。

（1）圖中I側所示的場所是_____； 物質A從產生部位擴散至細胞外需要經過_____層磷脂分子。

（2）類囊體上附著能吸收并傳遞光能的色素， 不同色素的吸收光譜不盡相同。 下列四幅圖中最能表示胡蘿卜素吸收光譜的是_____。

（3）自然狀態下肽鏈不是直線結構，左圖中 ATP 合成酶①處的肽鏈呈_____結構。該酶每旋轉一周合成 3 個 ATP， 直接驅動 ATP 合成酶旋轉的能量來自_____。

（4）據圖分析， 當 CO2濃度為 100ppm 時， 突變型水稻光合作用合成有機物的速率_____（大于/等于/小于）呼吸作用消耗有機物的速率。

（5）據圖信息，比較突變型水稻和野生型水稻的生長速度并闡述其理由_____。

Answer 1

【答案】葉綠體基質 8 B 螺旋 類囊體內外質子濃度梯度 等于 野生型水稻生長速度快。 因為野生型水稻低 CO2 濃度的利用能力強（突變型水稻對 CO2 濃度的響應延遲）， 同時其光補償點低、 光飽和點高。所以在相同條件下， 野生型水稻積累有機物的能力強

【解析】

左圖中有水的光解和ATP合成的過程，左圖的右側是葉綠體類囊體薄膜，是光合作用光反應的場所，A為氧氣，左圖中的I 側發生暗反應的過程。右圖曲線顯示無論在二氧化碳影響還是光照強度影響下，突變型水稻的光合速率低于野生型水稻的光合速率，但影響情況又有所不同。

（1）左圖的右側是類囊體，吸收光能，則左圖I 側是光合作用暗反應的過程，發生在葉綠體基質中。物質 A是氧氣，從類囊體薄膜上產生，從從產生部位擴散至細胞外需要經過葉綠體類囊體薄膜、葉綠體雙層膜和細胞膜4層膜8層磷脂分子。

（2）胡蘿卜素主要吸收藍紫光，對其他光吸收極少，因此正確選項為B。

（3）從左圖可以看出ATP 合成酶①處的肽鏈呈螺旋結構，從圖中看出類囊體的內外H+濃度不同，外側高于內側，這是直接驅動 ATP 合成酶旋轉的能量來源。

（4）據右圖分析， 當 CO2濃度為 100ppm 時， 突變型水稻的凈光合速率為0，此時光合速率等于呼吸速率。

（5）右圖上欄信息顯示，野生型水稻在較低濃度二氧化碳條件下就可以進行光合作用，下欄圖示信息顯示野生型水稻的光補償點低、 光飽和點高，所以在相同條件下， 野生型水稻積累有機物的能力強，生長速度快。