（光合作用中类囊体膜上的ATP合成酶）
2、卡尔文实验，探究暗反应（碳反应）过程中有机物生成顺序
设疑探究：CO₂生成有机物是直接生成的，还是一步步生成的？如果是一步步生成的，其先后顺序怎样？
类比提示：如果要研究“冰冻三尺”是瞬间完成的，还是一步步完成的。这个实验的自变量是什么？
设计实验：时间是本实验的自变量。用*死生物的方法控制反应时间，用¹⁴CO₂来检测有机物生成的顺序。
经典实验印证：
卡尔文循环的发现：自1945年起加州大学的卡尔文和本森及其同事纠集300多人，用了近10年时间，消耗了5吨滤纸，才弄清的这个循环。卡尔文用小球藻做实验材料，将带有¹⁴C标记的CO₂通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即*死小球藻。用甲醇将标记化合物提取出来，再通过纸层析法分离光合产物，根据被¹⁴C标记的化合物出现时间的先后，推测生化过程。光照30秒后检测产物，检测到了多种带¹⁴C标记的化合物。在5秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（C₅）和六碳糖（C₆）。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三碳化合物（C₃）中。结果如图7。
得出结论：CO₂先转化为C₃，再转化为C₅和C₆。
（暗反应过程中的物质循环）
【考点跟踪训练】
叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化．为探究ATP形成的原动力．贾格道夫等科学家在黑暗中进行了如下实验．图中平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同．下列有关分析正确的是（ ）
A. 类囊体在pH为4的条件下被破坏
B. 在黑暗中进行实验的原因是避免光照产生O₂
C. 叶绿体合成ATP需要酸性环境
D. ATP的合成与膜两侧的pH差有关
【答案及解析】
A、如果类囊体在pH为4的条件下被破坏，则在pH值平衡前就不会产生ATP，A错误；
B、实验在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP合成的影响，B错误；
C、根据实验结果可知，叶绿体合成ATP需要pH值差，C错误；
D、实验结果看出，pH值平衡前，加入ADP和Pi能够产生ATP，而平衡后加入ADP和Pi后不能产生ATP，说明叶绿体中ATP形成的原动力来自于类囊体膜两侧的pH值，D正确．
答案：D。
附：2021年高考生物全国卷试题评析
