Question

【題目】研究發現在玉米的光合作用過程中，葉綠體的類囊體膜蛋白PSBS會感應類囊體腔內的高質子濃度而被激活。激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，從而防止強光對植物造成損傷（即光保護效應）。具體過程如下圖所示，其中A—G分別表示不同物質。

（1）圖中B、E分別表示______、______。

（2）研究發現抑制ATP合成酶的活性______（填“有利”或“不利”）于PSBS發揮功能，原因是________________________。

（3）據圖可知A物質為O2，它來自水的分解，而不是來自物質G。請以玉米植株為材料，用同位素標記法通過實驗來驗證這一結論。

實驗思路：將長勢良好且相同的多株玉米分為A、B兩組。向A組提供______；向B組提供______，其他條件相同且適宜。一段時間后，________________________。

預期結果：________________________。

Answer 1

【答案】ADP NADPH 有利 抑制ATP合成酶的活性導致ATP的合成受阻，會引起類囊體腔內的高質子濃度而激活PSBS H218O水和CO2 與A組等量的H2O水和C18O2 觀察A、B兩組釋放氧氣的放射性 A組釋放的氧氣帶有放射性，B組釋放的氧氣沒有放射性

【解析】

據圖圖示表示光合作用的過程，其中階段Ⅰ表示光反應階段，階段Ⅱ表示暗反應階段；圖中的水的光解發生在葉綠體 的類囊體腔中，A是氧氣，B是ADP，C是ATP，D是NADP+，E是NADPH，F是碳水化合物，G是二氧化碳。

（1）根據以上分析可知，圖中B是ADP，E是NADPH。

（2）根據題意和結合圖示分析可知，葉綠體的類囊體膜蛋白PSBS會感應類囊體腔內的高質子濃度而被激活，激活了的PSBS抑制電子在類囊體膜上的傳遞。所以抑制ATP合成酶的活性導致ATP的合成受阻，會導致類囊體腔內的高質子濃度而激活PSBS，最終將過量的光能轉換成熱能釋放，從而防止強光對植物造成損傷，因此有利于PSBS發揮功能。

（3）分析題意可知，實驗目的是：用同位素標記法通過實驗來驗證氧氣來自于水的分解而不是二氧化碳。根據實驗思路可以分別給植物供應18O標記的氧氣和二氧化碳，觀察釋放的氧氣中有無放射性。故實驗思路補充為：將長勢良好且相同的多株玉米分為A、B兩組。向A組提供H218O水和CO2，向B組提供與A組等量的C18O2和H2O，其他條件相同且適宜。一段時間后，觀察A、B組中釋放的氧氣中有無放射性。若A組釋放的氧氣（18O2）有放射性，而B組釋放的氧氣（O2）沒有放射性，則氧氣來自于水的分解。