Question

【題目】下圖為植物細胞葉綠體中進行光合作用時物質變化的示意圖，回答相關問題。

（1）光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體的腔內H+濃度較高，H+向____擴散并驅動C中____鍵的形成。

（2）將植物先給予一定強度的光照再黑暗處理，暗處理后短時間內3一磷酸甘油酸的含量會____。卡爾文循環中，3-磷酸甘油酸在E和____的作用下被還原為F____（填名稱），其中的物質E為3一磷酸甘油酸的還原提供了____。由此可知，植物體內卡爾文循環只有在____條件下才能一輪一輪循環不己。

（3）如果加入180標記的CO2分子，發現一段時間后環境中出現了1802，180的轉移途徑是____。

Answer 1

【答案】葉綠體基質高能磷酸上升ATP（或者C）三碳糖（磷酸）氫和能量有光C1802→H2180→1802

【解析】

結合光合作用中光反應和碳反應的物質變化和場所分析圖解：圖中A表示氧氣，B表示ADP和Pi，C表示ATP，D表示NADP+，E表示NADPH，F表示三碳糖磷酸（光合作用合成的有機物），G表示CO2。

（1）根據圖解可知，光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體的腔內H+濃度較高，H+向葉綠體基質擴散并驅動C（ATP）中高能磷酸鍵的形成。

（2）將植物先給予一定強度的光照再黑暗處理，暗處理后短時間內由于CO2固定產生3一磷酸甘油酸的速率暫時不變，但沒有光照繼續產生ATP和NADPH，使消耗3一磷酸甘油酸的速率減慢，所以3一磷酸甘油酸的含量會上升。卡爾文循環中，3-磷酸甘油酸在NADPH和ATP的作用下被還原為三碳糖，其中的NADPH為3-磷酸甘油酸的還原提供了氫和能量；在光反應過程中，NADP+在類囊體（基粒）（場所）重新形成NADPH，所以卡爾文循環只有在有光條件下才能一輪一輪循環不已。

（3）根據光合作用的總反應式可知：6C18O2+12H2O →C6H1218O6+6H218O+6O2，6CO2+12H218O →C6H12O6+6H2O+618O2，如果加入18O標記CO2，在光合作用總過程會形成H218O，這樣的H218O經光反應過程進而產生18O2，即C1802→H2180→1802