Question

【题目】叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题：

（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录成的RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是________________。

（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在________________上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-I），C3-I还原为三碳糖（C3 -II），这一步骤需要________________作为还原剂。在叶绿体中C3- II除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为________________。

（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有________________（填序号）。

①外界环境的CO2浓度

②叶绿体接受的光照强度

③受磷酸根离子浓度调节C3 -II的 输出速度

（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体________________。

Answer 1

【答案】tRNA 类囊体 [H] C5 ①②③ 吸水涨破

【解析】

分析图示：细胞核中的DNA通过转录形成RNA，RNA通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译形成小亚基。

叶绿体中的DNA通过转录形成RNA，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。

（1）叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA作为翻译的模板，多种tRNA（最多61种）搬运氨基酸，故需要RNA种类最多的是tRNA。

（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成的。C3-I还原为三碳糖（C3-II），需要光反应产生的[H]作为还原剂。C3-I的还原产物除了C3-II进一步合成淀粉外，还有一分子的C5，以维持卡尔文循环。

（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；

②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；

③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；

故选①②③。

（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体大量吸水而涨破。