Question

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

（1）①過程中，ATP轉化成ADP時，產生的磷酸基團被______________接受，同時在物質X2H的作用下使之成為卡爾文循環形成的第一個糖，此后的許多反應都是為了_____________。

（2）圖中X1H轉化成X1發生于過程_______（填序號）中，此過程中產生ATP所需的酶存在于_____________________。

（3）若a表示葡萄糖，則正常情況下，一個葉肉細胞中光合作用過程產生的ATP總量_________（大于/小于/等于）③和④過程產生的ATP總量；在消耗等量葡萄糖的情況下，③和④過程產生的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，與初始狀態相比，葉肉細胞中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線粒體內膜上 大于 15 增加 減慢

【解析】

光合作用分為兩個階段進行，在這兩個階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉變為糖的反過程稱為碳反應。光合作用在葉綠體中進行，光反應的場所位于類囊體膜，碳反應的場所在葉綠體基質。光反應的發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，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，②為光反應，③為糖酵解+檸檬酸循環，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轉化成ADP時，產生的磷酸基團被3-磷酸甘油酸（三碳酸）接受。三碳糖是卡爾文循環形成的第一個糖，此后的許多反應都是為了再生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，在電子傳遞鏈中被消耗，與氧氣反應生成水，因此轉化成X1發生于過程④（電子傳遞鏈）中。電子傳遞鏈放出大量的能量，此過程在線粒體內膜上發生，因此產生ATP所需的酶存在于線粒體內膜上。

（3）③和④為呼吸產生的ATP總量，正常情況下，葉肉細胞的光合作用大于呼吸作用，有有機物的積累，因此一個葉肉細胞中光合作用過程產生的ATP總量大于③和④產生的ATP總量。在消耗等量葡萄糖的情況下，③和④過程產生的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。