Question

【题目】植物的叶肉细胞在光下合成糖，以淀粉的形式储存。通常认为若持续光照，淀粉的积累量会增加。但科研人员有了新的发现。

（1）叶肉细胞吸收的CO2，在____________中被固定形成C3，C3在____________阶段产生的____________的作用下，形成三碳糖，进而合成__________进行运输，并进一步合成淀粉。

（2）科研人员给予植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是____________。

（3）为了解释（2）的实验现象，研究人员提出了两种假设。

假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止。

假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。

为验证假设，科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量，结果如图2所示。

实验结果支持上述哪一种假设？请运用图中证据进行阐述。________________________________________________________________________。

（4）为进一步确定该假设成立，研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，为叶片光合作用通入仅含13C标记的13CO2四小时，在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b，13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足____________（用关系式表示），则该假设成立。

Answer 1

【答案】叶绿体基质 光反应 ATP和[H] 蔗糖 最初一段时间内，随着持续光照时间增加而逐渐增加，之后几乎不增加 支持假设二。实验结果显示，叶肉细胞持续（或并未停止）吸收CO2，淀粉降解量快速增加，说明合成和降解同时存在 b-a<c（b<a+c）

【解析】

光合作用可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。

光反应必须在光下才能进行，类囊体薄膜上的光合色素吸水光能，完成水的光解和ATP的合成；暗反应有光无关都可以进行，由光反应提供ATP和还原氢，在叶绿体基质完成CO2的固定和C3的还原。

（1）叶肉细胞吸收的CO2，在叶绿体基质参中与光合作用的暗反应过程，CO2首先与C5结合生成C3，在光反应提供的ATP和[H]的作用下被还原，生成蔗糖，进一步合成淀粉。

（2）由图分析可知，0~24小时内，淀粉积累量随着持续光照时间增加而逐渐增加，24小时后几乎不增加。

（3）叶肉细胞的CO2吸收量代表光合作用中淀粉的合成量，麦芽糖的含量代表淀粉的分解量。分析图2可知，CO2吸收量基本不变，即淀粉的合成没有停止，而从6小时开始麦芽糖的含量逐渐增加，说明淀粉在不断分解，即淀粉合成和降解同时存在，故支持假设二。

（4）第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b，则b-a代表通入13CO2的四小时内淀粉的积累量，若小于这四小时内淀粉合成总量c，即b-a<c，则说明一部分淀粉被分解，假设二成立。