Question

下图表示某种绿色植物叶肉细胞中部分新陈代谢过程，X₁、X₂表示某种特殊分子，数字序号表示过程，请据图回答：

（1）①过程中，ATP转化成ADP时，产生的磷酸基团被______________接受，同时在物质X₂H的作用下使之成为卡尔文循环形成的第一个糖，此后的许多反应都是为了_____________。

（2）图中X₁H转化成X₁发生于过程_______（填序号）中，此过程中产生ATP所需的酶存在于_____________________。

（3）若a表示葡萄糖，则正常情况下，一个叶肉细胞中光合作用过程产生的ATP总量_________（大于/小于/等于）③和④过程产生的ATP总量；在消耗等量葡萄糖的情况下，③和④过程产生的ATP总量约等于厌氧呼吸的_________倍。

（4）若将该植物置于光照、温度等条件均适宜的密闭容器中，一段时间后，与初始状态相比，叶肉细胞中RuBP含量和3-磷酸甘油酸的生成速率将分别________________________。

Answer

3-磷酸甘油酸 再生RuBP ④线粒体内膜上 大于 15 增加 减慢

【解析】

光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为碳反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，碳反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。图中①为碳反应，②为光反应，③为糖酵解+柠檬酸循环，④为电子传递链。a为糖类，b为O2。

（1）①过程为三碳酸的还原，三碳酸变成三碳糖的过程需要消耗ATP和NADPH，因此ATP转化成ADP时，产生的磷酸基团被3-磷酸甘油酸（三碳酸）接受。三碳糖是卡尔文循环形成的第一个糖，此后的许多反应都是为了再生RuBP （核酮糖二磷酸）。

（2）图中X1H为还原氢，生成于糖酵解和柠檬酸循环，在电子传递链中被消耗，与氧气反应生成水，因此转化成X1发生于过程④（电子传递链）中。电子传递链放出大量的能量，此过程在线粒体内膜上发生，因此产生ATP所需的酶存在于线粒体内膜上。

（3）③和④为呼吸产生的ATP总量，正常情况下，叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，有有机物的积累，因此一个叶肉细胞中光合作用过程产生的ATP总量大于③和④产生的ATP总量。在消耗等量葡萄糖的情况下，③和④过程产生的ATP总量为2+2+26=30，约等于厌氧呼吸（2ATP）的15倍。

（4）若将该植物置于光照、温度等条件均适宜的密闭容器中，一段时间后，CO2含量减少，碳反应减慢， RuBP含量升高。RuBP与CO2生成3-磷酸甘油酸，RuBP含量升高，但CO2含量减少，3-磷酸甘油酸的生成速率将减慢。