菰的茎基部膨大可作蔬菜食用,称茭白。甲图表示菰叶肉细胞中的部分结构,①~⑥表示物质;乙图示科学家对菰的光合作用特性进行研究所测得的结果。其实验方法如下:将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养,利用红外CO2分析仪分析CO2的变化,并将所测得的结果记录在乙图中。
(1)提取菰叶肉细胞中叶绿体色素时,为防止叶绿体色素被破坏需要加入的化学试剂是________;叶绿体中的叶绿素主要吸收________________。
(2)若供给植物CO2后的60秒内,相隔不同时间取样,杀死细胞并分析细胞代谢产物,发现7秒后的代谢产物多达12种,而5秒内的代谢产物主要是一种物质,该物质最可能是甲图中的________(用图中编号表示)。
(3)根据乙图判断:当温度为________时,菰叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同;35 ℃时菰叶片的实际光合速率约为________μ mol·m-2·s-1。
(4)研究发现:一天中,菰叶片细胞间隙中CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,请简要解释出现这种现象的原因:_________________________________。
进一步研究发现:在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生。
(5)上述实验结果表明:基粒类囊体合成ATP的原因是膜内外存在H+梯度(H+浓度差),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 。