题目内容
【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下图所示。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_________到RNA上,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_________;与细胞核DNA遗传信息传递不同的是叶绿体DNA__________。
(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的C3-Ⅱ输出速度
④R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(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_________。
【答案】转录 Trna 复制、转录和翻译过程可以同时进行 类囊体 [H] C5(五碳化合物) ①②③④ 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)通过分析可知,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上,再通过核糖体上的翻译形成小亚基。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,61种tRNA,故需要RNA种类最多的是tRNA。与细胞核DNA遗传信息传递不同的是叶绿体DNA复制、转录和翻译过程可以同时进行。
(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。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3I),C3I 还原为三碳糖(C3II),需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3II还有一分子的C5。
(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C3II输出速度,进而影响C5的浓度,故③符合题意;④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱;直接影响酶R催化二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故④符合题意;故选①②③④。
(4)光合作用合成的糖类,如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体吸水涨破。