Question

【題目】據(jù)研究，光合作用和有氧呼吸第三階段ATP的形成均與膜上ATP合成酶的特點(diǎn)密切有關(guān)：該酶既有運(yùn)輸作用，又有催化作用，能利用質(zhì)子（H+）濃度差的推動(dòng)形成ATP。

（1）ATP合成酶由頭部F1和尾部F0組成，請(qǐng)推測(cè)F0具有____________（填“親水性”或“疏水性”）。

（2）黑暗條件下，小球藻中該酶位于__________膜上。照光條件下，光反應(yīng)產(chǎn)物有ATP、O2和NADPH， NADPH的中文名稱是__________。

（3）有氧呼吸第三階段的化學(xué)反應(yīng)式為：____________________。該過程是一系列化學(xué)反應(yīng)，最后催化H2O形成的是氧化酶，它有多樣性。交替氧化酶（AOX）就是其中一種，其氧化過程沒有質(zhì)子過膜運(yùn)動(dòng)，使得細(xì)胞呼吸過程中釋放的熱量比一般情況__________，這對(duì)某些植物有一定的適應(yīng)意義。

（4）有研究表明，常溫下強(qiáng)光可以誘導(dǎo)植物葉片AOX活性上調(diào)，從而有效減輕強(qiáng)光對(duì)光合作用的抑制。請(qǐng)繪制出光照強(qiáng)度對(duì)凈光合速率影響的曲線圖。

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Answer 1

【答案】疏水性 線粒體內(nèi)膜和類囊體的薄膜 還原型輔酶Ⅱ 更多

【解析】

根據(jù)題干信息和圖形分析，已知ATP合成酶既有運(yùn)輸作用，又有催化作用，能利用質(zhì)子（H+）濃度差的推動(dòng)形成ATP，圖中顯示該酶由F1（頭部）和F0（尾部）組成，其中F1（頭部）具有酶的催化作用，能夠催化ATP的合成；F0（尾部）具有載體的運(yùn)輸作用，能夠?qū)①|(zhì)子（H+）從高濃度向低濃度運(yùn)輸，說明質(zhì)子（H+）的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。

（1）據(jù)圖分析，ATP合成酶由突出于膜外的親水頭部和嵌入膜內(nèi)的疏水尾部組成，故F0具有疏水性。

（2）已知光合作用和有氧呼吸第三階段ATP的形成均與膜上ATP合成酶有關(guān)，因此小球藻中存在該酶的場(chǎng)所有線粒體內(nèi)膜和類囊體的薄膜，但是黑暗條件下只有線粒體內(nèi)膜的該酶能發(fā)揮作用；NADPH的中文名稱是還原型輔酶Ⅱ。

（3）有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，該階段[H]和氧氣在酶的作用下產(chǎn)生水并產(chǎn)生大量的ATP，故第三階段的化學(xué)反應(yīng)式為：。交替氧化酶（AOX）是催化水形成的氧化酶，其氧化過程沒有質(zhì)子過膜運(yùn)動(dòng)，不會(huì)形成ATP，使得該過程中釋放的能量以熱能的形式釋放，細(xì)胞呼吸過程中釋放的熱量比一般情況多，這對(duì)某些植物有一定的適應(yīng)意義。

（4）一定范圍的光照強(qiáng)度下，隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用速率逐漸增加，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定的水平后，光合作用不再增強(qiáng)，即達(dá)到了光合作用的飽和點(diǎn)，最終由于光照太強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度會(huì)有所下降。由于強(qiáng)光可以誘導(dǎo)AOX活性上調(diào)，減輕強(qiáng)光對(duì)光合作用的抑制，則光合作用的飽和點(diǎn)會(huì)延后出現(xiàn)，但是不會(huì)改變整個(gè)曲線的變化趨勢(shì)，因此光照強(qiáng)度對(duì)凈光合速率影響的曲線圖為：

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