Question

下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：

（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为______________________，其中大多数高等植物的____________________需在光照条件下合成。

（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在___________________（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO₂固定的酶）小亚基转运到甲内，在

____________________（填场所）组装。

（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为____________________后进入乙，继而在乙的____________________（填场所）彻底氧化分解成CO₂；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的__________________（填场所）转移到ATP中。

（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括___________________（填序号）。

①C₃的还原   ②内外物质运输   ③H₂O裂解释放O₂   ④酶的合成

Answer

叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素 类囊体膜上 基质中 丙酮酸 基质中 内膜上 ①②④

【解析】

据图分析，甲表示叶绿体，是光合作用的场所；乙是线粒体，是有氧呼吸的主要场所。线粒体为叶绿体提供了二氧化碳和ATP，叶绿体为线粒体提供了三碳糖（在细胞质基质中分解成丙酮酸供给线粒体）、氧气、NADPH（叶绿体中过多的还原能在细胞质中合成NADPH）。

（1）根据以上分析已知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。

（2）光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在类囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。

（3）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。

（4）叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。