Question

据研究，光合作用和有氧呼吸第三阶段ATP的形成均与膜上ATP合成酶的特点密切有关：该酶既有运输作用，又有催化作用，能利用质子（H⁺）浓度差的推动形成ATP。

（1）ATP合成酶由头部F₁和尾部F₀组成，请推测F₀具有____________（填“亲水性”或“疏水性”）。

（2）黑暗条件下，小球藻中该酶位于__________膜上。照光条件下，光反应产物有ATP、O₂和NADPH， NADPH的中文名称是__________。

（3）有氧呼吸第三阶段的化学反应式为：____________________。该过程是一系列化学反应，最后催化H₂O形成的是氧化酶，它有多样性。交替氧化酶（AOX）就是其中一种，其氧化过程没有质子过膜运动，使得细胞呼吸过程中释放的热量比一般情况__________，这对某些植物有一定的适应意义。

（4）有研究表明，常温下强光可以诱导植物叶片AOX活性上调，从而有效减轻强光对光合作用的抑制。请绘制出光照强度对净光合速率影响的曲线图。

_________________

Answer

疏水性 线粒体内膜和类囊体的薄膜 还原型辅酶Ⅱ 更多

【解析】

根据题干信息和图形分析，已知ATP合成酶既有运输作用，又有催化作用，能利用质子（H+）浓度差的推动形成ATP，图中显示该酶由F1（头部）和F0（尾部）组成，其中F1（头部）具有酶的催化作用，能够催化ATP的合成；F0（尾部）具有载体的运输作用，能够将质子（H+）从高浓度向低浓度运输，说明质子（H+）的跨膜运输方式为协助扩散。

（1）据图分析，ATP合成酶由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成，故F0具有疏水性。

（2）已知光合作用和有氧呼吸第三阶段ATP的形成均与膜上ATP合成酶有关，因此小球藻中存在该酶的场所有线粒体内膜和类囊体的薄膜，但是黑暗条件下只有线粒体内膜的该酶能发挥作用；NADPH的中文名称是还原型辅酶Ⅱ。

（3）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，该阶段[H]和氧气在酶的作用下产生水并产生大量的ATP，故第三阶段的化学反应式为：。交替氧化酶（AOX）是催化水形成的氧化酶，其氧化过程没有质子过膜运动，不会形成ATP，使得该过程中释放的能量以热能的形式释放，细胞呼吸过程中释放的热量比一般情况多，这对某些植物有一定的适应意义。

（4）一定范围的光照强度下，随着光照强度增加，光合作用速率逐渐增加，当光照强度达到一定的水平后，光合作用不再增强，即达到了光合作用的饱和点，最终由于光照太强，光合作用强度会有所下降。由于强光可以诱导AOX活性上调，减轻强光对光合作用的抑制，则光合作用的饱和点会延后出现，但是不会改变整个曲线的变化趋势，因此光照强度对净光合速率影响的曲线图为：

。