科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱…——2022 高考生物第 24 题答案解析

【答案】 （1） ①. 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 ②. 低温
（2）实验II 是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓
度差
（3） ①. 类囊体膜外 H+被转移到类囊体膜内，造成溶液 pH 升高 ②. 水
（4） ①. NADPH、ATP 和 CO2 ②. 增加二氧化碳 浓度和适当提高环境温度
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上） ：水的光解产生[H]与氧气，以及 ATP
的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中） ：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳
化合物在光反应提供的 ATP 和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问 1 详解】
制备类囊体时，其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖，保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂，以保
证其结构完整。提取液应该保持低温降低蛋白酶的活性，避免膜蛋白被降解。
【小问 2 详解】
从图 II 实验中可知，在光照条件下，将处于$pH=4$ 的类囊体转移到 $pH=8$ 的锥形瓶中，再在遮光的条件下
加入 ADP 和 Pi，也产生了 ATP，但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的 H+浓度差，因
为实验 II 是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度
差。
【小问 3 详解】
对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，悬液的 pH 在光照处理时升高，推测可能是类囊体膜外 H+
被转移到类囊体膜内，造成溶液 pH 升高。类囊体膜内外的 H+浓度差是通过光合电子传递和 H+转运形成
的，光反应过程中，水的光解伴随着电子的传递，故电子的最终来源是水。
【小问 4 详解】
人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质
NADPH 和 ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，说明暗反应
已经达到最大速率，增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性，可有效提高光合效率。