光合作用的電子傳遞鏈在哪里(光合作用電子傳遞途徑類型)

測(cè)試點(diǎn)1：光合作用場(chǎng)所

葉綠體被雙層膜包裹，每層膜厚68nm，外膜與內(nèi)膜之間有1020nm寬的膜間隙。兩種膜均由單位膜（由脂質(zhì)雙層和嵌合蛋白組成的生物膜）組成，并且具有選擇性滲透性。葉綠體膜內(nèi)的基本物質(zhì)稱為基質(zhì)?；|(zhì)中懸浮著一個(gè)復(fù)雜的膜片系統(tǒng)，其基本單位是由單位膜封閉的扁平囊，稱為類囊體（也稱為片層）。類囊體有規(guī)則地堆疊在一起，形成類似于一堆硬幣的結(jié)構(gòu)，稱為基粒類囊體。貫穿兩個(gè)或多個(gè)基粒而不堆疊的類囊體稱為基質(zhì)類囊體。相鄰的基粒通過基質(zhì)類囊體連接在一起，這使得類囊體能夠相互溝通。因此，葉綠體中的所有類囊體實(shí)際上都是一個(gè)連續(xù)的封閉的三維結(jié)構(gòu)。

光合作用的場(chǎng)所-葉綠體的結(jié)構(gòu)。類囊體膜上存在多種蛋白質(zhì)復(fù)合物，包括光合電子遞質(zhì)和光合色素蛋白復(fù)合物，它們是光合作用時(shí)進(jìn)行光反應(yīng)的結(jié)構(gòu)。類囊體膜上的光合色素負(fù)責(zé)在光合作用過程中吸收光能。這種膜層系統(tǒng)大大增加了光合作用時(shí)的受光面積，提高了光合作用的效率。葉綠體基質(zhì)含有可溶性蛋白質(zhì)（酶）和其他活性代謝物質(zhì)，包括光合作用中催化固碳的酶系統(tǒng)。因此，光合作用中二氧化碳的固定和還原是在葉綠體基質(zhì)中完成的?；|(zhì)中還有葉綠體自身的DNA、RNA和核糖體，可以獨(dú)立傳遞遺傳物質(zhì)和合成蛋白質(zhì)。

光反應(yīng)位點(diǎn)——類囊體膜暗反應(yīng)位點(diǎn)——葉綠體機(jī)理二、光合作用的過程

精選精煉高考真題+模擬題

1.（2021年新高考生物.湖南.第18題）

圖a是葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b是葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程的簡(jiǎn)化示意圖?；卮鹣铝袉栴}：

(1)圖b顯示了圖a中的______結(jié)構(gòu)。膜上發(fā)生的光反應(yīng)過程將水分解成O2、H和e-。光能轉(zhuǎn)化為電能，最后轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的______和活性ATP。如果CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中的電子受體NADP減少，則圖b中的電子傳遞速率將______（填寫“加快”或“減慢”）。

（2）為了研究葉綠體完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員采用物理和化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體。他們?cè)隗w外條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并使用Fecy或DCIP代替NADP來獲取電子。受體以釋放的氧氣的相對(duì)量來表示光反應(yīng)速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。

注：Fecy是親水性的，DCIP是親脂性的。

基于此分析：

葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以________（填寫“Fecy”或“DCIP”）為電子受體的光反應(yīng)具有顯著的阻礙作用。得出這個(gè)結(jié)論的推理過程是_________。

本實(shí)驗(yàn)中，葉綠體C的光反應(yīng)率最高，說明無雙層膜阻塞和疏松類囊體的條件更有利于________，從而提高光反應(yīng)率。

以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C、D的ATP生產(chǎn)效率相對(duì)值分別為1、0.66、0.58、0.41。使用圖b___________解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

回答：

(1).類囊體膜(2)。NADPH(3)。放慢速度（4）。費(fèi)西(5)。實(shí)驗(yàn)1中當(dāng)葉綠體B雙層膜部分受損時(shí)，以Fecy為電子受體發(fā)生析氧。該量明顯大于雙層膜完整時(shí)的量。實(shí)驗(yàn)2當(dāng)葉綠體B雙層膜部分損壞時(shí)，以DCIP為電子受體時(shí)釋放的氧氣量與雙層膜完整時(shí)沒有顯著差異；結(jié)合給出的信息：“Fecy具有“親水性，而DCIP是親脂性”?？梢酝茢?，葉綠體雙層膜顯著阻礙了以Fecy作為電子受體的光反應(yīng)（6）。類囊體上的色素吸收光能并轉(zhuǎn)換光能(7)。ATP的合成依賴于水光解和氫離子沿濃度梯度穿過類囊體膜上的ATP合成酶的電子轉(zhuǎn)移。葉綠體類囊體膜的損傷程度A、B、C、D依次增加，ATP生產(chǎn)效率逐漸降低

湖南省生物卷18第二題是一道讓學(xué)生在新的情境中解決問題的題。此類題綜合性強(qiáng)，難度大。試題創(chuàng)設(shè)科研情境，通過設(shè)置不同層次的任務(wù)，從不同方面考察學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣和能力。要求學(xué)生能夠運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學(xué)思維方法，以事實(shí)和證據(jù)為依據(jù)來認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題。答題的過程也是解決科研問題的過程，科學(xué)思維在學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展。

2.（2022年·江蘇連云港·模擬預(yù)測(cè)）圖1顯示了線粒體內(nèi)膜上發(fā)生的質(zhì)子運(yùn)輸和ATP合成過程。圖2顯示了光合作用光合磷酸化過程。表示過程，表示結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖回答下列問題。

(1)圖1所示流程為______階段，圖2所示流程為________階段。

(2)過程均代表質(zhì)子跨膜傳輸，其中主動(dòng)傳輸過程為________。參與過程的蛋白質(zhì)是相同的，由CF0和CF1兩部分組成。親水部分應(yīng)為______，該蛋白質(zhì)的功能為______。

（3）從圖2看，水的光解發(fā)生在_____（填“”或“”或“”），發(fā)生的反應(yīng)產(chǎn)物為______。葉綠素a（P680和P700）受光照射后被激發(fā)，釋放出具有高勢(shì)能的電子。最終的電子供體是_____。水的光解引起膜內(nèi)外質(zhì)子之間的勢(shì)能差，高能電子沿著電子傳輸鏈轉(zhuǎn)移。同時(shí)促進(jìn)了過程，進(jìn)一步增大了質(zhì)子勢(shì)能差。造成這種現(xiàn)象的另一個(gè)原因是__________，而NADPH的功能是______。

回答：

(1)有氧呼吸第三光反應(yīng)

(2)CF1運(yùn)輸質(zhì)子并合成ATP

(3)ATP、NADPH、O2水氧化型輔酶II與H+、e結(jié)合形成還原型酶II時(shí)，消耗葉綠體基質(zhì)中的H+進(jìn)行還原供能。