题目内容
【题目】下图为某正常生长的植物叶肉细胞内进行的光合作用和细胞呼吸的图解(①~⑤代表物质,Ⅰ~Ⅴ表示生理过程)。据图回答下列问题:
(1)过程Ⅰ中吸收蓝紫光和红光的色素位于________________上,以________________作图,所得的曲线就是该色素的吸收光谱。
(2)物质②能为过程Ⅱ中的关键步骤提供________________,物质③和④依次代表________________。若将图中的光照撤离,则短时间内三碳酸的生成速率将________________。若利用过程Ⅱ的产物进行细胞呼吸并在过程Ⅲ中产生了6个ATP,则过程Ⅱ的循环需要进行________________轮。
(3)过程Ⅱ从根本上受到光的驱动。在光照条件下,水的裂解使H+在类囊体腔内积累,同时电子在类囊体膜上传递的过程中,H+又被不断由________________运向类囊体腔累积,因此过程Ⅱ的几个关键酶的最适pH________________7(填“>”“=”“<”)。
【答案】叶绿体的类囊体膜(光合膜) 这种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标 能量和氢 三碳糖和RuBP(或核酮糖二磷酸) 减小 18 叶绿体基质 >
【解析】
光反应与碳反应的反应式如表所示。
光反应 | 碳反应 |
水的光解:H2O→H++O2+e- | CO2的固定:CO2+RuBP→三碳酸 |
ATP的合成:ADP+Pi+能量→ATP | 三碳酸的还原:三碳酸→三碳糖 |
NADPH的合成:NADP++H++能量→NADPH | RuBP的再生:三碳糖→RuBP |
能量转化:光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能 | 能量转化:ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 |
(1)过程Ⅰ为光反应阶段,场所位于类囊体膜,吸收蓝紫光和红光的色素位于叶绿体的类囊体膜(光合膜)上。以这种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标作图,所得的曲线就是该色素的吸收光谱。
(2)物质②为NADPH,能为过程Ⅱ(碳反应)中的关键步骤(三碳酸的还原)提供能量和氢。物质③为三碳酸还原得到的三碳糖,④为固定CO2的RuBP(或核酮糖二磷酸)。若将图中的光照撤离,RuBP(或核酮糖二磷酸)生成减少,短时间内三碳酸的生成速率将减小(底物变少)。若利用过程Ⅱ的产物(糖类)进行细胞呼吸,并在过程Ⅲ(糖酵解)中产生了6个ATP,1分子丙酮酸产生2分子ATP,1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸,说明碳反应产生了3分子葡萄糖,而离开卡尔文循环(碳反应产生)的葡萄糖(C6H12O6)有3分子的话,说明有18个碳原子离开了卡尔文循环,1分子CO2参与1次卡尔文循环有1个碳原子离开循环,因此过程Ⅱ的循环需要进行18轮。
(3)过程Ⅱ从根本上受到光的驱动。在光照条件下,水的裂解使H+在类囊体腔内积累,同时电子在类囊体膜上传递的过程中,H+又被不断由叶绿体基质运向类囊体腔累积,因此叶绿体基质中H+的浓度较低,过程Ⅱ为碳反应,场所为叶绿体基质,因此几个关键酶的最适pH>7。