回答下列有关光合作用的两个问题：Ⅰ．科学家在黑暗时，把叶绿素基粒放在pH=4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH下降至4，然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中．一段时间后，有ATP
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问题描述：
回答下列有关光合作用的两个问题：
Ⅰ．科学家在黑暗时，把叶绿素基粒放在pH=4的溶液中，让基粒类囊体膜腔的pH下降至4，然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中．一段时间后，有ATP产生．该实验结果表明，基粒类囊体合成ATP的原因是___．据此推测叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中，光能的作用是___．
Ⅱ．某兴趣小组做了如下实验（实验过程中温度适宜，氧气、二氧化碳在水中的溶解度忽略不计）：
步骤一：摘取生长旺盛的菠菜叶，在叶片上用打孔器打出直径为1厘米的小叶圆片30片．
步骤二：用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有蒸馏水的烧杯待用，此时叶片全部沉在水底；
步骤三：取三个小烧杯，分别倒入20mL二氧化碳缓冲液（维持实验过程中的二氧化碳的相对稳定），然后各放入10片小圆形叶片；
步骤四：分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照．观察并记录实验结果．
请回答：
（1）本实验的因变量是___．
（2）将步骤二中烧杯置于光照强度等均适宜的条件下，结果发现小圆形叶片仍然全部沉在水底，其原因是
___．
（3）实验过程中叶圆片上浮的原因是___．
楼正国回答：
Ⅰ、由题意可知，基粒类囊体膜内外存在H+浓度差，这是合成ATP的主要原因．叶绿体在自然状态下光能的作用是使水分解产生H+，使类囊体膜内外之间产生H+梯度（H+浓度差）而产生ATP．
Ⅱ、（1）根据题意可知，该实验中的自变量是光照强度，所以探究的题目是光照强度对光合作用速率（强度）的影响．实验的因变量是单位时间内叶圆片上浮的数量，即净光合速率．（2）步骤二中所用的是蒸馏水，其中缺乏CO2和O2，置于光照强度等均适宜的条件下，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片全部沉在水底．
（3）实验过程中光合速率强于呼吸速率，有净的氧气产生，使叶圆片上浮．
故答案为：
Ⅰ．膜内外存在氢离子浓度差 使水分解产生氢离子，使类囊体内外之间产生氢离子浓度差
Ⅱ．（1）单位时间内叶圆片上浮的数量，即净光合速率
（2）缺少CO2，不能进行光合作用，不能产生氧气
（3）光合强于呼吸，有净的氧气产生
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