Question

叶绿体中的GAP脱氡酶（以下简称为G酶）是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C₃的酶，因此可用NADPH的氧化速率表示G酶的活性。某学习小组为探究光照对叶绿体中G酶活性的影响，将正常生长的盆栽花生在暗处放置24h后，再给予光照和黑暗处理，并定时剪取叶片测定叶绿体中G酶活性，结果如下图所示。回答下列问题。

（1）从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用___________法。G酶在叶绿体中分布于________（填“基粒”或“基质” ）中。

（2）构建体外测定叶绿体中G酶活性的反应体系，除了G酶、缓冲物质与酶保护剂外，下列哪些成分及相关条件也是必需的?_____________。（填序号）

①ATP         ②NADPH    ③C₃    ④C₅       ⑤适宜的光照   ⑥适宜的温度

（3）将花生植株在暗处放置24h后给予光照，叶绿体中NADPH的生成量会增加，原因是____。

（4）学习小组建议:在大棚栽培花生时，可适当延长光照时间以提高产量。请根据图中实验结果说明该建议的合理性。___________________________________。

Answer

差速离心 基质 ①②③⑥ 光照后，叶绿体中的色素吸收光能，水在光下分解生成[H]（即 NADPH） 光照条件下，叶绿体中G酶活性较高，延长光照能够利用更多的 NADPH，将更多的C3还原成有机物。

【解析】

差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。

（1）从叶肉细胞中分离出叶绿体可采用差速离心法。G酶用于暗反应，暗反应的场所在叶绿体基质。

（2）G酶是光合作用暗反应中唯一能利用NADPH还原C3的酶，因此需要ATP、NADPH、C3和适宜的温度。

（3）光照是光反应的必须条件，而NADPH是光反应的产物，光照后，叶绿体中的色素吸收光能，水在光下分解生成NADPH。

（4）从曲线图可以看出，光照条件下，叶绿体中G酶活性较高，延长光照能够利用更多的 NADPH，将更多的C3还原成有机物。