下圖是番茄植株進行光合作用的示意圖，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、傳遞、轉化光能的光系統。請回答下列問題：（1）P...
問題詳情：
下圖是番茄植株進行光合作用的示意圖，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、傳遞、轉化光能的光系統。請回答下列問題：
（1） PSⅡ中的*素吸收光能後，將H2O分解為H+和____。前者通過____的協助進行轉運，促使ADP完成**化;後者若進入同一細胞中被利用至少需要經過____層生物膜。
（2） 某研究者測得番茄植株在CK條件（適宜温度和適宜光照）和HH條件（亞高温高光）下，培養5天后的相關指標數據如下表。
組別 | 温度 /℃ | 光照強度/ （μmol·m-2·s-1） | 淨光合速率/ （μmol·m-2·s-1） | 氣孔導度/ （mmol·m-2·s-1） | 胞間CO2 濃度/ppm | Rubisco活* /（U·mL-1） |
CK | 25 | 500 | 12．1 | 114．2 | 308 | 189 |
HH | 35 | 1000 | 1．8 | 31．2 | 448 | 61 |
注：兩組實驗，除温度和光照有差異外，其餘條件相同且適宜。
由表中數據可以推知，HH條件下番茄淨光合速率的下降並不是由於____導致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由於____下降影響了②過程的速率，進而引起光能的轉化效率降低。此條件下的光反應產物NADPH（
）和ATP在葉綠體中的含量____（選填“增加”“降低”或“不變”），番茄所吸收的光能已經是過剩光能了。
（3） D1蛋白是PSⅡ複合物的組成部分，對維持PSⅡ的結構和功能起重要作用，且過剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株進行了三組實驗，①組的處理同（2）中的CK，②組的處理為____，③組用適量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）處理番茄植株並在亞高温高光（HH）下培養，定期測定各組植株的淨光合速率（Pn），實驗結果如右圖。根據實驗結果分析，番茄緩解亞高温高光對光合作用抑制的機制是_______。
【回答】
氧氣 ATP合成酶 5 氣孔關閉（或“氣孔導度下降"） Rubisco活* 增加 同（2）中的HH（或“將番茄植株在HH條件下培養”） 合成新的D1蛋白以緩解亞高温高光對光合作用的抑制
【分析】
據圖分析可知：①PSⅠ和PSⅡ在光反應中發揮作用，位於葉綠體的類嚢體薄膜上。②PSⅡ吸收光能後，一方面將H2O分解為O2和H+，同時將產生的電子傳遞給PS Ⅰ用於將NADP+和H+結合形成NADPH。③另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+順濃度梯度轉運，為ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反應過程實現了能量由光能轉換為活躍化學能的過程。
【詳解】
（1） 根據分析可知，PSⅡ中的*素吸收光能後，將H2O分解為H+和氧氣。前者通過ATP合成酶的協助進行轉運，促使ADP完成**化；後者若進入同一細胞中被利用至少需要經過類囊體一層膜、葉綠體兩層膜和線粒體兩層膜共5層生物膜。
（2）根據表格數據可知，HH組的胞間CO2的濃度高於CK組，而Rubisco活*低於CK組，所以HH條件下番茄淨光合速率的下降並不是由於氣孔關閉導致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由於Rubisco活*下降影響了②過程（二氧化碳的固定）的速率，進而引起光能的轉化效率降低。由於HH組的Rubisco活*降低，二氧化碳固定形成C3的速率降低，C3還原消耗的NADPH（
）和ATP減少，所以此條件下的光反應產物NADPH（
）和ATP在葉綠體中的含量將增加。
（3）利用番茄植株進行的三組實驗中，實驗的自變量是番茄是否用SM處理、培養條件是否為亞高温高光，因變量是淨光合速率。①組、②組都是未用SM處理、D1蛋白的合成正常的番茄，不同的是①在常温、適宜光照下培養，②組是在亞高温高光下培養，圖中結果顯示 ②組淨光合速率下降，説明亞高温高光對光合作用有抑制效應。③組用適量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）處理番茄植株，在亞高温高光（HH）下培養，與②組相比，淨光合速率下降更明顯，説明亞高温高光對番茄植株淨光合速率的抑制是因為抑制了D1蛋白的合成，所以通過合成新的D1蛋白可以緩解亞高温高光對光合作用的抑制。
【點睛】
本題結合圖形和表格主要考查光合作用有關的知識，解答此題的難點是解釋D1蛋白失活後番茄光合作用受抑制程度加劇的原因。
知識點：呼吸作用
題型：綜合題
