Question

【題目】葉綠體基質是進行光合作用暗反應的場所，它含有還原C3與合成淀粉的全部酶系。葉綠體進行暗反應的中間產物磷酸丙糖的代謝途徑如圖所示。

請回答下列問題：

（1）磷酸丙糖從葉綠體輸出的同時伴隨著無機磷（Pi）進入葉綠體，當無機磷缺乏時，磷酸丙糖從葉綠體中輸出_______（增多/減少），在生產上可以采取________措施增加蔗糖的合成，從而使果實更甜。

（2）葉綠體中產生ATP的場所是_______．

（3）研究表明，TPT（載體蛋白）活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足時，TPT活性降低，磷酸丙糖從葉綠體輸出受阻，淀粉合成增多。由此推測生產上可采取_______措施來提高小麥淀粉產量。

（4）某同學從資料中看到“生長素可以影響玉米葉片和果穗中的蔗糖分配”，請簡要寫出驗證該結論的實驗思路______________。

Answer 1

【答案】減少 增施無機磷肥 類囊體 適當增加CO2含量（增施農家肥） 將實驗所用玉米隨機平均分成兩組，一組使用生長素溶液處理，一組不用生長素處理，一段時間后，分別檢測兩組葉片和果實中的蔗糖含量，然后對比分析

【解析】

1.光合作用的過程：

項目	光反應	碳反應(暗反應)
實質	光能→化學能，釋放O2	同化CO2形成(CH2O)(酶促反應)
時間	短促，以微秒計	較緩慢
條件	需色素、光、ADP、和酶	不需色素和光，需多種酶
場所	在葉綠體內囊狀結構薄膜上進行	在葉綠體基質中進行
物質轉化	2H2O4[H]+O2 ADP+Pi+能量ATP	CO2+C52C3 C3 (CH2O)+C5
能量轉化	葉綠素把光能先轉化為電能再轉化為活躍的化學能并儲存在ATP中	ATP中活躍的化學能轉化變為糖類等有機物中穩定的化學能

2.識圖分析可知，在葉綠體基質中C3還原生成的磷酸丙糖，可以合成淀粉或者轉化為氨基酸，也可以通過葉綠體膜上的TPT（載體蛋白）運出葉綠體到細胞質基質中，該過程伴隨著無機磷（Pi）進入葉綠體，運輸到細胞質基質中的磷酸丙糖可以合成蔗糖進入液泡中。

（1）據題干信息“磷酸丙糖從葉綠體輸出的同時伴隨著無機磷（Pi）進入葉綠體”結合圖形分析，因此當無機磷缺乏時磷酸丙糖從葉綠體中的輸出過程會受阻，從而導致輸出減少。磷酸丙糖從葉綠體中輸出后在細胞質中合成蔗糖，因此增施磷肥會促進磷酸丙糖的輸出，從而蔗糖的合成量增大。

（2）葉綠體的類囊體薄膜上進行光反應，生成ATP，ATP用于暗反應中糖類的合成，同時由于葉綠體為半自主性細胞器，可以進行DNA復制、轉錄、蛋白質合成等，這些過程也消耗ATP。

（3）據題干信息“CO2充足時，TPT活性降低，磷酸丙糖從葉綠體輸出受阻，淀粉合成增多”，因此生產上適當增加CO2的量可以提高TPT的活性，從而促進磷酸丙糖從葉綠體輸出，淀粉合成量增加。

（4）據實驗目的“生長素可以影響玉米葉片和果穗中的蔗糖分配”，該實驗的設置需要設兩組，自變量為生長素的有無，一組用生長素溶液處理，一組不處理，需要檢測葉片和果實中蔗糖的含量。