Question

下图为小球藻叶肉细胞中部分代谢途径示意图，CO₂与RuBP (五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。请据图回答：

（1）TP的合成场所是_______________。淀粉要运出叶绿体，先水解成TP或葡萄糖，葡萄糖通过叶绿体膜上的GR运送到细胞质中，和______________合成蔗糖，运出叶肉细胞。

（2）在探明卡尔文循环的过程中，将小球藻放入密闭容器中，持续通¹⁴C0₂,发现光照后¹⁴C首先出现在___________________(用题中所给的信息或文字回答）化合物中，光照一段时间后,¹⁴C会出现在叶绿体中的________________(从“TP”“RuBP”“淀粉”“蔗耱”和“葡萄糖”中选择）化合物中。

（3）上述实验中改变了某实验条件后，发现RuBP含量迅速升高，则改变的条件是___________，由此可知，固定CO₂的物质是_______________。

Answer

叶绿体基质 果糖 TP (磷酸丙糖） TP、RuBP、淀粉、葡萄糖 停止通入C02 RuBP

【解析】试题分析：图示展示了小球藻叶肉细胞内光合作用暗反应阶段的CO2固定、还原并合成糖类的部分过程，其中淀粉的合成在叶绿体内的基质中；而蔗糖的最后合成是在细胞质基质中完成。

（1）从图中可以看出，TP的合成场所是叶绿体基质。蔗糖是由葡萄糖和果糖脱去1分子水合成的。

（2）根据图示，CO2与RuBP合成TP，部分TP重新分解成RuBP；部分TP可以在叶绿体内合成葡萄糖，再合成淀粉；部分TP在叶绿体膜上的TR和GR的协助下被转运出叶绿体到细胞质中，最后在细胞质中合成蔗糖。所以当通14CO2，14C首先出现在TP化合物中，一段时间后，14C会出现在叶绿体中的TP、RuBP、淀粉、葡萄糖等化合物中。

（3）RuBP含量迅速升高，说明RuBP消耗减慢，而合成不变，从图中分析，消耗RuBP需要CO2与其反应，由此可推知可能是外界CO2停止供应所致。固定CO2的物质是RuBP。

【点睛】本题关键要熟悉光合作用的暗反应过程，再结合图示展示的代谢途径的相关信息，如“CO2与RuBP合成TP，部分TP重新分解成RuBP；部分TP可以在叶绿体内合成葡萄糖，再合成淀粉；部分TP在叶绿体膜上的TR和GR的协助下被转运出叶绿体到细胞质中，最后在细胞质中合成蔗糖”，才能顺利作答。