题目内容
【题目】某种植物光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合后经过一系列反应生成磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个,植物叶肉细胞中的该代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)CO2与RuBP结合的过程发生在___________(填场所)。
(2)TP合成需要光反应阶段提供的物质有____________。如果所填物质的提供量突然减少,短时间内RuBP的量会___________。
(3)如果用14C标记CO2,图示过程相关物质中,能检测出放射性的有机物有____________。
(4)叶绿体膜上没有淀粉运输载体,据图推测,叶绿体中淀粉的运出过程可能为___________。
【答案】叶绿体基质 [H]、ATP 减少 RuBP、TP、蔗糖和淀粉 淀粉形成囊泡与叶绿体膜融合后分泌出去(或淀粉先水解成TP或葡萄糖,再通过叶绿体膜上的相应载体运出)
【解析】
光合作用的具体的过程:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2 b.ATP的生成:ADP+Pi
ATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2 +C5 2C3 b.三碳化合物的还原:2C3
(CH2O)+C5+H2O
(1)二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中,因此,CO2与RuBP结合的过程发生在叶绿体基质中。
(2)TP合成需要经过C3的还原过程产生,该过程中需要消耗光反应阶段提供的物质有[H]、ATP。如果[H]、ATP突然减少,则C3还原的量减少,则C3还原的产物会减少,而RuBP就是C3还原的产物,同时RuBP还在正常通过二氧化碳的固定被消耗,因此,短时间内RuBP的量会减少。
(3)如果用14C标记CO2,由于二氧化碳首先被固定形成C3,因此14C标记首先出现在C3中,随着C3被还原,会出现在C3被还原形成的产物中,如图中显示的RuBP、TP、蔗糖和淀粉等有机物中。
(4)因为叶绿体膜上没有淀粉运输载体,因此淀粉的转运过程不可能是协助扩散和主动运输,因为淀粉是大分子也不可能是自由扩散,据此可推测,淀粉的转运过程可能是胞吐,过程为淀粉形成囊泡与叶绿体膜融合后分泌出去,另外可能方式为淀粉先水解成TP或葡萄糖,再通过叶绿体膜上的相应载体运出。