下图是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题：（1）P...

问题详情：

下图是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题：

（1） PSⅡ中的*素吸收光能后，将H2O分解为H+和____。前者通过____的协助进行转运，促使ADP完成**化;后者若进入同一细胞中被利用至少需要经过____层生物膜。

（2） 某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。

注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。

由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于____导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于____下降影响了②过程的速率，进而引起光能的转化效率降低。此条件下的光反应产物NADPH（）和ATP在叶绿体中的含量____（选填“增加”“降低”或“不变”），番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。

（3） D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理同（2）中的CK，②组的处理为____，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养，定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如右图。根据实验结果分析，番茄缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制是_______。

【回答】

氧气    ATP合成酶    5    气孔关闭（或“气孔导度下降"）    Rubisco活*    增加    同（2）中的HH（或“将番茄植株在HH条件下培养”）    合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制   

【分析】

据图分析可知：①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用，位于叶绿体的类嚢体薄膜上。②PSⅡ吸收光能后，一方面将H2O分解为O2和H+，同时将产生的电子传递给PS Ⅰ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。③另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运，为ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。

【详解】

（1） 根据分析可知，PSⅡ中的*素吸收光能后，将H2O分解为H+和氧气。前者通过ATP合成酶的协助进行转运，促使ADP完成**化；后者若进入同一细胞中被利用至少需要经过类囊体一层膜、叶绿体两层膜和线粒体两层膜共5层生物膜。

（2）根据表格数据可知，HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活*低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活*下降影响了②过程（二氧化碳的固定）的速率，进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活*降低，二氧化碳固定形成C3的速率降低，C3还原消耗的NADPH（）和ATP减少，所以此条件下的光反应产物NADPH（）和ATP在叶绿体中的含量将增加。

（3）利用番茄植株进行的三组实验中，实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光，因变量是净光合速率。①组、②组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄，不同的是①在常温、适宜光照下培养，②组是在亚高温高光下培养，图中结果显示 ②组净光合速率下降，说明亚高温高光对光合作用有抑制效应。③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株，在亚高温高光（HH）下培养，与②组相比，净光合速率下降更明显，说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成，所以通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。

【点睛】

本题结合图形和表格主要考查光合作用有关的知识，解答此题的难点是解释D1蛋白失活后番茄光合作用受抑制程度加剧的原因。

知识点：呼吸作用

题型：综合题