Question

【题目】研究人员以蓝细菌的光合作用（如图1实线途径）为研究模型，通过引入NADPH依赖型的脱氢酶，创建了只消耗NADPH而不额外消耗ATP的异丙醇生物合成途径（如图1虚线途径），并测量对比改造后的蓝细菌（SM7）和野生蓝细菌（WT）一系列的生理变化。

细胞内NADPH和ATP的浓度
品系	NADPH（pmol/OD730）	ATP（pmol/OD730）
WT	193.5	39.28
SM7	112.83	62.53

（1）下列不属于蓝细菌与植物光合作用相同过程的是_____。

A．在叶绿体中发生水的光解 C．CO2的固定

C．光反应生成的ATP和NADPH供暗反应所用 D．释放氧气

（2）据表分析，改造后的蓝细菌（SM7）和野生蓝细菌（WT）相比NADPH的消耗量_____。（选填“增加”“减少”“不变”），结合如图可知造成这一结果的原因是_____。

（3）蓝细菌内ATP的来源除图1中所示外，还来自于_____这一生理过程。

（4）结合表和图2分析，下列说法正确的是_____

A．SM7光反应速率的饱和值约是WT的2倍

B．当光反应速率达到饱和点后，就不再随着光照强度的增加而改变

C．SM7的ATP的消耗量增加，光合作用的效率提高

D．SM7相比WT更适应自然界中光强的剧烈变化

Answer 1

【答案】A 增加 SM7的NADPH除用于卡尔文循环外，还用于异丙醇的形成途径 呼吸作用 AD

【解析】

光反应和暗反应：

比较项目	光反应	暗反应
场所	基粒类囊体膜上	叶绿体的基质
条件	色素、光、酶、水、ADP	多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物	[H]、O2、ATP	有机物、ADP、Pi、水
物质变化	a．水的光解： 2H2O光能、色素4[H]+O2 b．ATP的生成： ADP+Pi +能量 酶 ATP	a．CO2的固定： CO2 +C5 酶 2C3 b．三碳化合物的还原： 2C3 酶 [H]、ATP（CH2O）+C5+H2O
能量变化	光能→电能→ATP 中活跃的化学能	ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质	光能转变为化学能，水光解产生O2和[H]	同化CO2形成（CH2O）
联系	①光反应为暗反应提供[H]（以NADPH形式存在）和ATP； ②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料； ③没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。

（1）蓝藻是原核生物，无叶绿体，因此选A。

（2）据表分析，改造后的蓝细（SM7）和野生蓝细菌（WT）相比NADPH的消耗量增加。据图分析可知：造成这一结果的原因是SM7的NADPH除用于卡尔文循环外，还用于异丙醇的形成途径。

（3）蓝细菌内ATP的来源除图1中所示光合作用外，还来自于呼吸作用这一生理过程。

（4）A.SM7光反应速率的饱和值约为40，WT的饱和值约为20，A正确；

B．据图分析可知：当光反应速率达到饱和点后，随着光照强度的增加，WT饱和值有所降低，B错误；

C．SM7的ATP的消耗量增加，三碳化合物的还原有所提高，C错误；

D．SM7的ATP和NADPH的值相比WT较多，因此更适应自然界中光强的剧烈变化，D正确。

故选：AD。