Question

【題目】葉綠體基質(zhì)是進(jìn)行光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所，它含有還原C3與合成淀粉的全部酶系。葉綠體進(jìn)行暗反應(yīng)的中間產(chǎn)物磷酸丙糖的代謝途徑如圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）磷酸丙糖從葉綠體輸出的同時(shí)伴隨著無(wú)機(jī)磷（Pi）進(jìn)入葉綠體，當(dāng)無(wú)機(jī)磷缺乏時(shí)，磷酸丙糖從葉綠體中輸出_______（增多/減少），在生產(chǎn)上可以采取________措施增加蔗糖的合成，從而使果實(shí)更甜。

（2）葉綠體中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是_______．

（3）研究表明，TPT（載體蛋白）活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足時(shí)，TPT活性降低，磷酸丙糖從葉綠體輸出受阻，淀粉合成增多。由此推測(cè)生產(chǎn)上可采取_______措施來(lái)提高小麥淀粉產(chǎn)量。

（4）某同學(xué)從資料中看到“生長(zhǎng)素可以影響玉米葉片和果穗中的蔗糖分配”，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出驗(yàn)證該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)思路______________。

Answer 1

【答案】減少 增施無(wú)機(jī)磷肥 類囊體 適當(dāng)增加CO2含量（增施農(nóng)家肥） 將實(shí)驗(yàn)所用玉米隨機(jī)平均分成兩組，一組使用生長(zhǎng)素溶液處理，一組不用生長(zhǎng)素處理，一段時(shí)間后，分別檢測(cè)兩組葉片和果實(shí)中的蔗糖含量，然后對(duì)比分析

【解析】

1.光合作用的過(guò)程：

項(xiàng)目	光反應(yīng)	碳反應(yīng)(暗反應(yīng))
實(shí)質(zhì)	光能→化學(xué)能，釋放O2	同化CO2形成(CH2O)(酶促反應(yīng))
時(shí)間	短促，以微秒計(jì)	較緩慢
條件	需色素、光、ADP、和酶	不需色素和光，需多種酶
場(chǎng)所	在葉綠體內(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行	在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行
物質(zhì)轉(zhuǎn)化	2H2O4[H]+O2 ADP+Pi+能量ATP	CO2+C52C3 C3 (CH2O)+C5
能量轉(zhuǎn)化	葉綠素把光能先轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能并儲(chǔ)存在ATP中	ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

2.識(shí)圖分析可知，在葉綠體基質(zhì)中C3還原生成的磷酸丙糖，可以合成淀粉或者轉(zhuǎn)化為氨基酸，也可以通過(guò)葉綠體膜上的TPT（載體蛋白）運(yùn)出葉綠體到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，該過(guò)程伴隨著無(wú)機(jī)磷（Pi）進(jìn)入葉綠體，運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的磷酸丙糖可以合成蔗糖進(jìn)入液泡中。

（1）據(jù)題干信息“磷酸丙糖從葉綠體輸出的同時(shí)伴隨著無(wú)機(jī)磷（Pi）進(jìn)入葉綠體”結(jié)合圖形分析，因此當(dāng)無(wú)機(jī)磷缺乏時(shí)磷酸丙糖從葉綠體中的輸出過(guò)程會(huì)受阻，從而導(dǎo)致輸出減少。磷酸丙糖從葉綠體中輸出后在細(xì)胞質(zhì)中合成蔗糖，因此增施磷肥會(huì)促進(jìn)磷酸丙糖的輸出，從而蔗糖的合成量增大。

（2）葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行光反應(yīng)，生成ATP，ATP用于暗反應(yīng)中糖類的合成，同時(shí)由于葉綠體為半自主性細(xì)胞器，可以進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等，這些過(guò)程也消耗ATP。

（3）據(jù)題干信息“CO2充足時(shí)，TPT活性降低，磷酸丙糖從葉綠體輸出受阻，淀粉合成增多”，因此生產(chǎn)上適當(dāng)增加CO2的量可以提高TPT的活性，從而促進(jìn)磷酸丙糖從葉綠體輸出，淀粉合成量增加。

（4）據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>“生長(zhǎng)素可以影響玉米葉片和果穗中的蔗糖分配”，該實(shí)驗(yàn)的設(shè)置需要設(shè)兩組，自變量為生長(zhǎng)素的有無(wú)，一組用生長(zhǎng)素溶液處理，一組不處理，需要檢測(cè)葉片和果實(shí)中蔗糖的含量。