Question

【題目】RuBP羧化酶是植物體內(nèi)重要的催化劑。在光合作用過程中，CO2與RuBP（五碳化合物）在RuBP羧化酶的作用下結(jié)合，直接產(chǎn)物是TP（磷酸丙糖）。如圖是小麥植株的葉肉細胞中相關(guān)代謝途徑示意圖，請分析回答：

（1）RuBP羧化酶在葉肉細胞內(nèi)發(fā)揮作用的具體場所是______，圖中TP到RuBP的變化需要在酶和______的參與下才能完成。

（2）淀粉是光合作用的暫時產(chǎn)物，其運出葉綠體時需先水解成TP或葡萄糖，后者將通過圖中的______轉(zhuǎn)運到葉肉細胞的細胞質(zhì)中合成蔗糖。蔗糖運輸進入根細胞后將水解為______，再參與細胞內(nèi)的生命活動。

（3）一般說來，當(dāng)小麥植株凈光合速率為零時，植株內(nèi)某一葉肉細胞內(nèi)消耗的CO2量會明顯大于該細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量，這是因為______。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) [H]（或NADPH）、ATP GR 葡萄糖和果糖 植株中有若干非綠色細胞存在，它們只進行細胞呼吸。當(dāng)整個植株消耗的CO2量等于產(chǎn)生的CO2量時，一個葉肉細胞的光合作用所消耗的CO2除來自細胞自身呼吸產(chǎn)生外，還有其他非綠色細胞呼吸產(chǎn)生的

【解析】

分析圖：在葉肉細胞的葉綠體中，CO2與RuBP（五碳化合物）結(jié)合，生成TP（磷酸丙糖），進而合成淀粉，可知該過程為光合作用的暗反應(yīng)過程；淀粉是光合作用的暫時產(chǎn)物，需先水解成TP或葡萄糖，葡萄糖將通過GR轉(zhuǎn)運到葉肉細胞的細胞質(zhì)中合成蔗糖，運出葉肉細胞。

（1）根據(jù)題干：在光合作用過程中，CO2與RuBP（五碳化合物）在RuBP羧化酶的作用下結(jié)合，直接產(chǎn)物是TP（磷酸丙糖）即C3化合物，推知RuBP羧化酶參與暗反應(yīng)過程，暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)；光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]（NADPH）可以被卡爾文循環(huán)所利用，圖中TP（C3）到RuBP（五碳化合物）的變化需要在酶和[H]（或NADPH）、ATP 的參與下才能完成。

（2）根據(jù)圖示可知，淀粉運出葉綠體時先水解成TP或葡萄糖，圖中GR指向蔗糖，即葡萄糖將通過圖中的GR轉(zhuǎn)運到葉肉細胞的細胞質(zhì)中合成蔗糖；蔗糖是由葡萄糖和果糖結(jié)合形成的二糖，水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖。

（3）植物有綠色部分的莖葉等，也有非綠色部分的根、花等，非綠色部分需要綠色部分提供有機物，植株中有若干非綠色細胞存在，它們只進行細胞呼吸，故當(dāng)整個植株消耗的CO2量等于產(chǎn)生的CO2量時，葉肉細胞光合速率大于呼吸速率，一個葉肉細胞的光合作用所消耗的CO2除來自細胞自身呼吸產(chǎn)生外，還有其他非綠色細胞呼吸產(chǎn)生的。