题目内容

【题目】叶绿体基质是进行光合作用暗反应的场所,它含有还原C3与合成淀粉的全部酶系。叶绿体进行暗反应的中间产物磷酸丙糖的代谢途径如图所示。

请回答下列问题:

1)磷酸丙糖从叶绿体输出的同时伴随着无机磷(Pi)进入叶绿体,当无机磷缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出_______(增多/减少),在生产上可以采取________措施增加蔗糖的合成,从而使果实更甜。

2)叶绿体中产生ATP的场所是_______

3)研究表明,TPT(载体蛋白)活性是限制光合速率大小的重要因素,CO2充足时,TPT活性降低,磷酸丙糖从叶绿体输出受阻,淀粉合成增多。由此推测生产上可采取_______措施来提高小麦淀粉产量。

4)某同学从资料中看到“生长素可以影响玉米叶片和果穗中的蔗糖分配”,请简要写出验证该结论的实验思路______________

【答案】减少 增施无机磷肥 类囊体 适当增加CO2含量(增施农家肥) 将实验所用玉米随机平均分成两组,一组使用生长素溶液处理,一组不用生长素处理,一段时间后,分别检测两组叶片和果实中的蔗糖含量,然后对比分析

【解析】

1.光合作用的过程:

项目

光反应

碳反应(暗反应)

实质

光能化学能,释放O2

同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)

时间

短促,以微秒计

较缓慢

条件

需色素、光、ADP、和酶

不需色素和光,需多种酶

场所

在叶绿体内囊状结构薄膜上进行

在叶绿体基质中进行

物质转化

2H2O4[H]+O2

ADP+Pi+能量ATP

CO2+C52C3

C3 (CH2O)+C5

能量转化

叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP

ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能

2.识图分析可知,在叶绿体基质中C3还原生成的磷酸丙糖,可以合成淀粉或者转化为氨基酸,也可以通过叶绿体膜上的TPT(载体蛋白)运出叶绿体到细胞质基质中,该过程伴随着无机磷(Pi)进入叶绿体,运输到细胞质基质中的磷酸丙糖可以合成蔗糖进入液泡中。

1)据题干信息磷酸丙糖从叶绿体输出的同时伴随着无机磷(Pi)进入叶绿体结合图形分析,因此当无机磷缺乏时磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程会受阻,从而导致输出减少。磷酸丙糖从叶绿体中输出后在细胞质中合成蔗糖,因此增施磷肥会促进磷酸丙糖的输出,从而蔗糖的合成量增大。

2)叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应,生成ATPATP用于暗反应中糖类的合成,同时由于叶绿体为半自主性细胞器,可以进行DNA复制、转录、蛋白质合成等,这些过程也消耗ATP

3)据题干信息“CO2充足时,TPT活性降低,磷酸丙糖从叶绿体输出受阻,淀粉合成增多,因此生产上适当增加CO2的量可以提高TPT的活性,从而促进磷酸丙糖从叶绿体输出,淀粉合成量增加。

4)据实验目的生长素可以影响玉米叶片和果穗中的蔗糖分配,该实验的设置需要设两组,自变量为生长素的有无,一组用生长素溶液处理,一组不处理,需要检测叶片和果实中蔗糖的含量。

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