Question

为研究适宜浓度的KHCO₃（15.0mmol•L^-1）溶液对水稻幼苗光合作用的影响，科研人员设置了两个处理组：清水对照处理（CK）组和15.0mmol•L^-1的KHCO₃水溶液处理组。实验结果如表所示：

处理组	叶绿素含量mg•g^-1）	类胡萝卜素含量（mg•g^-1）	RuBP羧化酶固定CO2效率（μmolCO2•m^-2•s^-1）	光合作用速率molCO2•m^-2•s^-1）
CK	3.10	0.92	44.26	18.9
KHCO3	3.35	0.96	54.78	22.0

回答问题：

（1）据表推测：RuBP羧化酶分布于______中。光合色素吸收的光能有两方面的用途：一是将______，二是将______。

（2）在测定水稻幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量时，需要用______（化学试剂）分别提取、分离色素，然后再做定量分析。

（3）据表分析，施用15.0mmol•L^-1的KHCO₃水溶液处理水稻幼苗，能提高光合作用速率的原因有：①______；②______。

Answer

叶绿体基质 将水分解为氧气和[H] ADP和Pi形成ATP 无水乙醇、层析液 能够提高光合色素的含量，使光反应速率加快，从而使光合作用速率提高 能提高RuBP羧化酶固定二氧化碳的效率，使暗反应速率加快，从而使光合作用速率提高

【解析】

光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，而暗反应发生在叶绿体的基质中。光合色素可吸收并转化光能。光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇对其提取，不同色素在层析液中的溶解度不同，可用层析液将色素进行分离。根据表格数据可知，施用15.0mmol•L-1的KHCO3水溶液处理的水稻幼苗组，色素含量和RuBP羧化酶固定二氧化碳的效率均高于对照组，可推测KHCO3水溶液处理水稻幼苗后，能够提高光合色素的含量，使光反应速率加快，从而使光合作用速率提高，同时，能提高RuBP羧化酶固定二氧化碳的效率，使暗反应速率加快，从而使光合作用速率提高。

（1）RuBP羧化酶的作用是催化二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，所以其存在的场所是叶绿体基质。光合色素在光合作用中的作用是吸收光能，将水分解为氧气和[H]，同时将ADP和Pi形成ATP。

（2）光合色素不溶于水，易溶于有机溶剂，所以提取光合色素需要使用无水乙醇，分离光合色素时需要使用层析液。

（3）据表分析可知，施用15.0mmol•L-1的KHCO3水溶液处理水稻幼苗，能够提高光合色素的含量，使光反应速率加快，从而使光合作用速率提高，同时，能提高RuBP羧化酶固定二氧化碳的效率，使暗反应速率加快，从而使光合作用速率提高。