Question

【題目】下圖表示某種綠色植物葉肉細(xì)胞中部分新陳代謝過程，X1、X2表示某種特殊分子，數(shù)字序號表示過程，請據(jù)圖回答：

（1）①過程中，ATP轉(zhuǎn)化成ADP時，產(chǎn)生的磷酸基團(tuán)被______________接受，同時在物質(zhì)X2H的作用下使之成為卡爾文循環(huán)形成的第一個糖，此后的許多反應(yīng)都是為了_____________。

（2）圖中X1H轉(zhuǎn)化成X1發(fā)生于過程_______（填序號）中，此過程中產(chǎn)生ATP所需的酶存在于_____________________。

（3）若a表示葡萄糖，則正常情況下，一個葉肉細(xì)胞中光合作用過程產(chǎn)生的ATP總量_________（大于/小于/等于）③和④過程產(chǎn)生的ATP總量；在消耗等量葡萄糖的情況下，③和④過程產(chǎn)生的ATP總量約等于厭氧呼吸的_________倍。

（4）若將該植物置于光照、溫度等條件均適宜的密閉容器中，一段時間后，與初始狀態(tài)相比，葉肉細(xì)胞中RuBP含量和3-磷酸甘油酸的生成速率將分別________________________。

Answer 1

【答案】3-磷酸甘油酸 再生RuBP ④線粒體內(nèi)膜上 大于 15 增加 減慢

【解析】

光合作用分為兩個階段進(jìn)行，在這兩個階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應(yīng)，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑姆催^程稱為碳反應(yīng)。光合作用在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)的場所位于類囊體膜，碳反應(yīng)的場所在葉綠體基質(zhì)。光反應(yīng)的發(fā)生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。光合作用和呼吸作用是植物兩大重要的代謝反應(yīng)，光合作用與呼吸作用的差值稱為凈光合作用。圖中①為碳反應(yīng)，②為光反應(yīng)，③為糖酵解+檸檬酸循環(huán)，④為電子傳遞鏈。a為糖類，b為O2。

（1）①過程為三碳酸的還原，三碳酸變成三碳糖的過程需要消耗ATP和NADPH，因此ATP轉(zhuǎn)化成ADP時，產(chǎn)生的磷酸基團(tuán)被3-磷酸甘油酸（三碳酸）接受。三碳糖是卡爾文循環(huán)形成的第一個糖，此后的許多反應(yīng)都是為了再生RuBP （核酮糖二磷酸）。

（2）圖中X1H為還原氫，生成于糖酵解和檸檬酸循環(huán)，在電子傳遞鏈中被消耗，與氧氣反應(yīng)生成水，因此轉(zhuǎn)化成X1發(fā)生于過程④（電子傳遞鏈）中。電子傳遞鏈放出大量的能量，此過程在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生，因此產(chǎn)生ATP所需的酶存在于線粒體內(nèi)膜上。

（3）③和④為呼吸產(chǎn)生的ATP總量，正常情況下，葉肉細(xì)胞的光合作用大于呼吸作用，有有機(jī)物的積累，因此一個葉肉細(xì)胞中光合作用過程產(chǎn)生的ATP總量大于③和④產(chǎn)生的ATP總量。在消耗等量葡萄糖的情況下，③和④過程產(chǎn)生的ATP總量為2+2+26=30，約等于厭氧呼吸（2ATP）的15倍。

（4）若將該植物置于光照、溫度等條件均適宜的密閉容器中，一段時間后，CO2含量減少，碳反應(yīng)減慢， RuBP含量升高。RuBP與CO2生成3-磷酸甘油酸，RuBP含量升高，但CO2含量減少，3-磷酸甘油酸的生成速率將減慢。