Question

【題目】研究人員通過一定手段，將正常藍藻的光合作用途徑（圖中實線所示)進行改造，創建了能消耗NADPH的異丙醇生物合成途徑（圖中虛線所示）。回答下列問題：

（1）藍藻細胞沒有葉綠體，但能進行完整的光合作用過程，原因是_________。藍藻吸收的光能在光反應階段可以轉變為化學能儲存在_________中。NADPH在卡爾文循環中的作用是_____________。

（2）據圖分析推測，在適宜光照條件下，與正常藍藻相比，具有異丙醇生物合成途徑的藍藻，產生02的速率可能會___________，原因是_______________。

Answer 1

【答案】 藍藻細胞中含有吸收光能的色素和進行光合作用所需要的酶 ATP和NADPH 為C3的還原提供能量和還原劑 加快 合成異丙醇需要消耗更多的NADPH，導致水在光下分解速率加快，使產02速率加快

【解析】試題光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。據圖分析，圖示為藍藻的光合作用途徑（圖中實線所示)進行改造的圖解，而藍藻是原核生物，沒有葉綠體，因此圖示過程都發生在細胞質基質中，其中光反應為暗反應提供ATP和NADPH，NADPH參與了卡爾文循環和異丙醇生物合成。

（1）藍藻是原核生物，無葉綠體，但是細胞中含有吸收光能的色素和進行光合作用所需要的酶，因此其可以進行光合作用。藍藻光反應吸收的光能可以轉化為化學能儲存在ATP和NADPH中，為暗反應（卡爾文循環）過程中三碳化合物的還原提供能量，其中NADPH還能為暗反應（卡爾文循環）提供還原劑。

（2）據圖分析可知，改造后的藍藻合成異丙醇需要消耗更多的NADPH，導致水在光下分解速率加快，因此其產02速率會加快。