题目内容

15．如图为植物光合作用中卡尔文循环的部分代谢途径示意图．请分析回答：
（1）卡尔文用14C标记的14CO2探明了碳在光合作用中转化的途径，这种方法叫同位素标记法（同位素示踪法）． 标记的14CO2在叶绿体基质（填场所）被C5固定后才能被[H]还原．
（2）有氧呼吸第二阶段产生的CO2也能用于生成磷酸丙糖，该反应属于吸能反应，能量来自ATP释放的能量．
（3）图中的载体将1分子磷酸丙糖转运出叶绿体的同时转运进1分子Pi．若蔗糖合成受阻，则在短时间内，卡尔文循环会减速，原因进入叶绿体的Pi减少，使磷酸丙糖积累于叶绿体（基质）中，同时导致叶
绿体中合成的ATP数量下降．随后，淀粉的合成量将增加，以维持卡尔文循环运行．

分析 1、叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用分两个阶段：

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）
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（基粒类囊体）薄膜上进行在叶绿体基质中进行
物质转化2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATPCO2+C5$\stackrel{酶}{→}$2C3
C3+【H】$→_{ATP}^{酶}$（CH2O）n+C5
能量转化叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能
2、有氧呼吸可以分为三个阶段：
B第一阶段：在细胞质的基质中．
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
C第二阶段：在线粒体基质中进行．
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
E第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的．
反应式：24[H]+6O2$\stackrel{酶}{→}$12H2O+大量能量（34ATP）

解答 解：（1）用示踪元素素标记的化合物，由于其化学性质不变．科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程．这种科学研究方法叫做同位素标记法．同位素标记法也叫同位素示踪法．标记的14CO2CO2+C5$\stackrel{酶}{→}$2C3 C3+【H】$→_{ATP}^{酶}$（CH2O）n+C5 场所叶绿体基质．
（2）第二阶段：在线粒体基质中进行．反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）产生的CO2也能用于生成磷酸丙糖，该反应属于吸能反应，能量来自ATP$\stackrel{酶}{→}$ADP+Pi+能量．
（3）据图分析，若蔗糖合成或输出受阻，导致三碳酸磷酸的转运受到抑制，进入叶绿体的Pi减少，同时三碳酸磷酸因转运受抑制而在叶绿体基质中大量积累，进一步抑制了暗反应和光反应的进行，使得ATP的合成数量下降．此时从题图可以看出过多的三碳糖磷酸将用于蔗糖的合成，以维持卡尔文循环运行．
故答案为：（1）同位素标记法（同位素示踪法）    叶绿体基质[H]
（2）二       ATP
（3）进入叶绿体的Pi减少，使磷酸丙糖积累于叶绿体（基质）中，同时导致叶绿体中合成的ATP数量下降         增加

点评 本题主要考查光合作用的过程，意在强化学生对光合作用的两个阶段的物质和能量的变化的识记、理解与运用．

练习册系列答案
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③在萝卜条的重量发生变化的过程中涉及的物质跨膜运输方式为自由扩散．
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