Question

叶绿体中催化CO₂固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：

（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息_________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是_________；与细胞核DNA遗传信息传递不同的是叶绿体DNA__________。

（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_______上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO₂固定产生C₃化合物（C₃-Ⅰ），C₃-Ⅰ还原为三碳糖（C₃-Ⅱ），这一步骤需要_________作为还原剂。在叶绿体中C₃-Ⅱ除进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为_________。

（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与浓度相关的有________（填序号）。

①外界环境的CO₂浓度

②叶绿体接受的光照强度

③受磷酸根离子浓度调节的C₃-Ⅱ输出速度

④R催化X与O₂结合产生C₂化合物的强度

（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体_________。

Answer

转录 Trna 复制、转录和翻译过程可以同时进行 类囊体 [H] C5（五碳化合物） ①②③④ 吸水涨破

【解析】

分析图示：细胞核中的DNA通过转录形成RNA，RNA通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译形成小亚基。
叶绿体中的DNA通过转录形成RNA，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。

（1）通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。与细胞核DNA遗传信息传递不同的是叶绿体DNA复制、转录和翻译过程可以同时进行。
（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3−I），C3−I 还原为三碳糖（C3−II），需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3−II还有一分子的C5。
（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3−II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱；直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意；故选①②③④。
（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。