第3单元 第14讲 捕获光能的色素与光合作用的原理(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 单选）

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高考总复习·生物学 1 第三单元　细胞的能量供应和利用 [课标要求]　1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2.活动：绿叶中色素的提取和分离。 考点一　捕获光能的色素和叶绿体的结构 1．绿叶中色素的提取和分离 (1)实验原理 (2)实验步骤 (3)实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 _____ _____ _____ 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 _____ 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 _____ _____ 2.叶绿体中色素的吸收光谱分析 由图可以看出： 3．叶绿体的结构 4．叶绿体的功能及其实验验证 (1)功能：________是绿色植物进行光合作用的场所。 (2)恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证 ①第一个实验，在黑暗中用极细光束照射水绵，发现需氧细菌分布在叶绿体附近，证明了：O2是由叶绿体在_____条件下释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 ②第二个实验，用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。证明了：叶绿体能__________用于光合作用释放___；叶绿体中的色素主要吸收_______________。 1．用月季花瓣大量提取叶绿素。( ) 2．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。( ) 3．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。( ) 4．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。( ) 5．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对其他波段的可见光并非不吸收，只是吸收量较少。( ) 1．(必修1 P97“问题探讨”)有的植物工厂在种植蔬菜等植物时，完全依靠 LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。选择这些光源的原因是什么？ 提示　红色光源、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光，光合色素对红光、蓝光吸收最多。白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收更多的光。 2．(必修1 P98“探究·实践”)某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能的原因有哪些？ 提示　研磨不充分，色素未能充分释放出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。 3．(必修1 P101“拓展应用1”)海洋中绿藻、褐藻、红藻在海洋中的垂直分布大致依次是浅层、中层、深层，从水层透光与植物光能捕获两个层面进行解释，原因是什么？ 提示　藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。 1．影响叶绿素合成的三大因素 2．绿叶中色素的提取和分离实验中的误差分析 考向一　绿叶中色素的提取和分离 1．(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是(　　) A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 解析　本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。 答案　C 2．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，为了确定无水乙醇、CaCO3和SiO2的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的相关分析，不正确的是(　　) A．①可能是由于未加CaCO3而得到的实验结果 B．②可能是由于用水取代了无水乙醇而得到的实验结果 C．③可能是由于未加SiO2而得到的实验结果 D．①可能是滤液细线触及层析液而得到的实验结果 解析　①中叶绿素含量明显低于正常值，可能是由于未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，A正确；光合色素不溶于水，但能溶于有机溶剂，②中没有色素带，可能是由于用水取代了无水乙醇不能获得色素，B正确；③中所有色素带都偏窄，可能是由于未加SiO2，研磨不充分，提取色素较少，C正确；①有色素带，不可能是滤液细线触及层析液而得到的实验结果，①类胡萝卜素含量多，可能使用的叶片是发黄的叶片或者不是新鲜的叶片，D错误。 答案　D 考向二　光合色素的种类与功能 3．(2024·泰州期末)叶绿体内的类囊体薄膜上色素可以分为两类：一类是绝大多数的叶绿素a以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，主要是完成吸收和传递光能的作用；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。下列相关叙述错误的是(　　) A．通常用无水乙醇提取叶绿体内的色素 B．叶黄素和胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 C．处于特殊状态的叶绿素a实现了光能的转变 D．植物生长过程中缺P会导致光合速率下降 解析　叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，但不溶于水，因此实验中常用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确；叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B错误；少数处于特殊状态的叶绿素a能捕获光能，将光能转换为电能，实现了光能的转变，C正确；植物生长过程中缺P会影响ATP和NADPH的合成，光合速率下降，所以在生产中应适时追施磷肥，D正确。 答案　B 4．(2024·广东六校联考)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　) A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上 B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端 C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光 D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 解析　图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；利用纸层析法分离色素时，①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端，B错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，反射绿光，C错误；在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。 答案　D 考向三　叶绿体的结构与功能 5．(2025·金华模拟)如图是某阳生植物某细胞器的电镜照片，相关叙述正确的是(　　) A．适当遮阴后，结构③的数量和膜面积会急剧减少 B．结构②中含核糖体，能翻译出与光合作用有关的酶 C．结构③上分布着吸收、传递、转换光能的水溶性色素 D．结构①有两层生物膜，内膜向内折叠有利于光合作用进行 解析　适当遮阴后，为了吸收更多的光能，结构③的数量和膜面积会增加，A错误；叶绿体基质中含有核糖体，可进行翻译过程，合成与光合作用有关的酶，B正确；结构③上分布着吸收、传递、转换光能的色素，色素是脂溶性的，C错误；叶绿体含有两层膜，但内膜没有向内折叠，D错误。 答案　B 考点二　光合作用的原理 1．探索光合作用原理的部分实验 时间/科学家 内容 19世纪末 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，_____被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年 科学家发现甲醛对植物有_____作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希 尔(英国) 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下__________________ 1941年鲁宾、 卡门(美国) 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，Heq \o\al(18,2)O＋CO2→植物→18O2，H2O＋C18O2→植物→O2，得出光合作用释放的氧全部来自___ 1954年阿 尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成________，这一过程总是与__________相伴随 2.光合作用的原理 (1)填写图中序号所代表的物质或结构 ①_____；②________；③_____________；④_____；Ⅰ________。 (2)光反应与暗反应的比较 3．光合作用和化能合成作用的比较 1．绿色植物的光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上。( ) 2．高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少。( ) 3．植物细胞产生的O2只能来自光合作用。( ) 4．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原。( ) 5．光合作用的产物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。( ) 1．(必修1 P102“思考·讨论”)希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，理由是什么？ 提示　水的光解实验是在没有 CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与。 2．(必修1 P103“图5－14”延伸)光照停止后暗反应短时间仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是什么？ 提示　暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间；但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行。 3．(必修1 P104“正文”)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，实验发现，仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种，缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是什么？ 提示　不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物。 1．光系统及电子传递链 (1)光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧、H＋和自由电子(e－)，电子(e－)经过电子传递链传递，最终介导NADPH的产生。 (2)类囊体薄膜两侧的质子浓度(电化学)梯度主要靠以下途径建立：①电子传递过程中释放能量，利用这部分能量将质子(H＋)逆浓度从类囊体的基质侧泵入囊腔侧。②光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H＋)。③在类囊体的基质侧H＋和NADP＋形成NADPH。 (3)类囊体薄膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的电化学梯度势能来合成ATP。 2．环境改变时光合作用各物质含量的变化 (1)“过程法”分析各物质含量的变化 (2)“模型法”表示C3和C5含量的变化(条件改变后短时间内各物质相对含量的变化) (3)连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析 ①光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 ②在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。 考向一　探究光合作用的经典实验分析 1．(2024·合肥调研)英国植物学家希尔发现：在光下，若给含叶绿体的叶片提取液(淡绿色)提供特定的可与氢离子结合的氢受体2,6－D(一种墨绿色染料，接受氢离子并被还原后呈无色)，在无CO2时进行光照，可观察到提取液由墨绿色变为淡绿色，并释放出O2；但放在暗处，则试管中的液体仍为墨绿色，且无O2的释放，如图所示。下列有关该实验的叙述和推论，错误的是(　　) A．该实验证明了光照条件下释放的氧气完全来自H2O的光解 B．该实验证明了光照条件下叶绿体内产生了还原性物质 C．若给A组提供14CO2等物质，可能会检测到(14CH2O)的生成 D．该实验无法证明叶绿体是植物细胞合成糖类的场所 解析　根据题干信息和图分析，A组光照和无二氧化碳条件下，叶绿体产生了氧气，且提取液的颜色由墨绿色变成了淡绿色，说明叶绿体在光照条件下产生了氢离子和氧气，且氢离子与氢受体2,6－D结合；B组黑暗条件下，没有氧气释放，溶液仍然为墨绿色，说明叶绿体在黑暗条件下不能产生氢离子和氧气，但是本实验不能说明氧气完全来自H2O的光解，A错误。 答案　A 考向二　光合作用的原理和过程 2．(2024·哈尔滨三模)如图是叶绿体中光合作用部分过程的简化示意图(①和②是可移动载体，e表示电子)。下列叙述不正确的是(　　) A．ATP生成所需的能量直接来源于脂双层两侧H＋浓度差，最终来源于光能 B．可移动载体①②和复合物Ⅱ使脂双层两侧的H＋浓度差变小 C．图示反应中，电子的最终供体是水，最终受体是NADP＋ D．希尔反应中的氧化剂可以是NADP＋、铁盐等 解析　据图可知，ATP的合成是利用H＋顺浓度差运输的势能，在ATP合成酶的催化作用下，将ADP和Pi合成ATP，故ATP生成所需的能量直接来源于脂双层两侧H＋浓度差。而脂双层两侧H＋浓度差又是光能驱动的水的光解形成的，因此，ATP生成所需的能量最终来源于光能，A正确；据图可知，在可移动载体①②及复合物Ⅱ的作用下，H＋由叶绿体基质进入到类囊体腔中，使得H＋的浓度差变大，B错误；根据图中所示，水光解后产生氧气、H＋和电子，故最终提供电子的物质为水，水光解后NADP＋被还原为NADPH，故最终接受电子的物质为NADP＋，C正确；希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP＋的作用相似，作氧化剂与水光解产生的H＋反应，D正确。 答案　B 3．磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是(　　) A．a可表示的物质是ATP，它也可以在叶绿体基质中合成 B．叶绿体基质中的CO2能直接被NADPH还原 C．磷酸丙糖是暗反应产物，在细胞质基质中合成淀粉 D．若图中表示的磷酸转运器活性受抑制，会导致光合速率下降 解析　图中a是光反应为暗反应提供的物质，是NADPH和ATP，在叶绿体类囊体薄膜上合成，A错误；叶绿体基质中的CO2先与C5化合物形成C3化合物，再被NADPH还原，B错误；磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行的，C错误；磷酸转运器活性受抑制，不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将磷酸运入叶绿体，导致光合作用速率降低，D正确。 答案　D 考向三　光合作用中物质含量的变化分析 4．光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，下列相关说法正确的是(　　) A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小 B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增加 C．突然将红光改为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小 D．突然将绿光改为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小 解析　突然中断CO2供应，使暗反应中CO2固定停止，而C3还原仍在进行，因此导致C3减少、C5增多，会暂时引起叶绿体基质中C5与C3比值增大，A错误；突然中断CO2供应使C3减少，因此C3还原利用的ATP减少，导致ATP积累增多，而ADP含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP与ADP比值增大，B正确；由于光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，突然将红光改变为绿光，会导致光反应产生的ATP和NADPH减少，这将使暗反应中C3的还原减弱，导致C5减少、C3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C3与C5比值增大，C错误；突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP和NADPH增加，而ADP相对含量减少，因此暂时引起叶绿体基质中ATP与ADP比值增大，D错误。 答案　B 5．在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题： (1)图中物质A是________(填“C3”或“C5”)。 (2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是___________ ___________________________________________________________________； 将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________ ___________________________________________________________________。 (3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________(填“低”或“高”)。 (4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(填“低”或“高”)，其原因是____________________ ___________________________________________________________________。 解析　(1)CO2浓度降低后，直接影响暗反应中CO2的固定，导致C3的量减少，确定物质A是C3，物质B是C5。(2)CO2浓度为1%时，暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍；当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，C3和C5的浓度保持稳定后，暗反应保持稳定，根据暗反应中CO2固定的反应式可知，C3的量应是C5的量的2倍。(4)CO2浓度降低，达到最大光合速率时所需的光照强度降低，因为暗反应减弱，所需的ATP和NADPH减少，光反应强度减弱。 答案　(1)C3　(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍　C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累　(3)高　(4)低　CO2浓度低时，暗反应强度低，所需ATP和NADPH少 1．(2024·贵州卷)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是(　　) A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 解析　提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。 答案　D 2．(2023·江苏卷)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是(　　) A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 解析　提取叶绿体中的色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但也会使滤液细线过粗，从而在分离中出现色素带重叠的现象，B正确；该实验只能定性分析色素的种类及溶解度等，无法准确测定滤液中各种色素的含量，C错误；花青素是水溶性色素，不可通过该实验中的有机溶剂提取，D错误。 答案　B 3．(2021·重庆卷)下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜 B．NADP＋与电子(e－)和质子(H＋)结合形成NADPH C．产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D．电子(e－)的有序传递是完成光能转换的重要环节 解析　O2在叶绿体的类囊体薄膜产生，在线粒体内膜被利用，故叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿过叶绿体的3层膜(包括类囊体膜1层膜和叶绿体的内外膜)和线粒体的2层膜，共5层生物膜，A错误；据图分析，NADP＋与e－和H＋结合形成NADPH，B正确；根据图中的信息，光反应产生的ATP可用于暗反应、色素合成和核酸代谢等一些消耗能量的反应，C正确；电子传递释放的能量用于H＋的逆浓度梯度运输，使类囊体腔内维持高浓度的H＋，H＋由类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质，驱动ATP的合成，电子有序传递保证了ATP和NADPH的合成，是完成光能转换的重要环节，D正确。 答案　A 4．(2021·广东卷)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是(　　) A．Rubisco存在于细胞质基质中 B．激活Rubisco需要黑暗条件 C．Rubisco催化CO2固定需要ATP D．Rubisco催化C5和CO2结合 解析　由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。 答案　D 5．(2022·重庆卷)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 图Ⅰ　　　　　　　　图Ⅱ (1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是________________________________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持________(填“低温”或“常温”)。 (2)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生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，原因是___________________________________________________________________。 图Ⅲ (3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H＋浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是____________________________。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，电子的最终来源物质是________。 (4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有______________________(答出两点即可)。 解析　(1)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。(2)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光能还是来自膜内外氢离子浓度差。(3)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，故电子的最终来源物质是水。(4)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。 答案　(1)保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂　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光能还是来自膜内外氢离子浓度差 (3)类囊体膜外H＋被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高　水 (4)NADPH、ATP和CO2　增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度 $$