Question

【題目】研究人員通過(guò)一定手段，將正常藍(lán)藻的光合作用途徑（圖中實(shí)線所示)進(jìn)行改造，創(chuàng)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(wèn)題：

（1）藍(lán)藻細(xì)胞沒(méi)有葉綠體，但能進(jìn)行完整的光合作用過(guò)程，原因是_________。藍(lán)藻吸收的光能在光反應(yīng)階段可以轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在_________中。NADPH在卡爾文循環(huán)中的作用是_____________。

（2）據(jù)圖分析推測(cè)，在適宜光照條件下，與正常藍(lán)藻相比，具有異丙醇生物合成途徑的藍(lán)藻，產(chǎn)生02的速率可能會(huì)___________，原因是_______________。

Answer 1

【答案】 藍(lán)藻細(xì)胞中含有吸收光能的色素和進(jìn)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(dǎo)致水在光下分解速率加快，使產(chǎn)02速率加快

【解析】試題光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。據(jù)圖分析，圖示為藍(lán)藻的光合作用途徑（圖中實(shí)線所示)進(jìn)行改造的圖解，而藍(lán)藻是原核生物，沒(méi)有葉綠體，因此圖示過(guò)程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，其中光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH，NADPH參與了卡爾文循環(huán)和異丙醇生物合成。

（1）藍(lán)藻是原核生物，無(wú)葉綠體，但是細(xì)胞中含有吸收光能的色素和進(jìn)行光合作用所需要的酶，因此其可以進(jìn)行光合作用。藍(lán)藻光反應(yīng)吸收的光能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，為暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）過(guò)程中三碳化合物的還原提供能量，其中NADPH還能為暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）提供還原劑。

（2）據(jù)圖分析可知，改造后的藍(lán)藻合成異丙醇需要消耗更多的NADPH，導(dǎo)致水在光下分解速率加快，因此其產(chǎn)02速率會(huì)加快。