Question

15．如圖為植物光合作用中卡爾文循環(huán)的部分代謝途徑示意圖．請分析回答：
（1）卡爾文用¹⁴C標記的¹⁴CO₂探明了碳在光合作用中轉化的途徑，這種方法叫同位素標記法（同位素示蹤法）． 標記的¹⁴CO₂在葉綠體基質（填場所）被C₅固定后才能被[H]還原．
（2）有氧呼吸第二階段產生的CO₂也能用于生成磷酸丙糖，該反應屬于吸能反應，能量來自ATP釋放的能量．
（3）圖中的載體將1分子磷酸丙糖轉運出葉綠體的同時轉運進1分子Pi．若蔗糖合成受阻，則在短時間內，卡爾文循環(huán)會減速，原因進入葉綠體的Pi減少，使磷酸丙糖積累于葉綠體（基質）中，同時導致葉
綠體中合成的ATP數(shù)量下降．隨后，淀粉的合成量將增加，以維持卡爾文循環(huán)運行．

Answer 1

分析 1、葉綠體是進行光合作用的場所，光合作用分兩個階段：

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）
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（基粒類囊體）薄膜上進行	在葉綠體基質中進行
物質轉化	2H2O→4[H]+O2↑（在光和葉綠體中的色素的催化下） ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP	CO2+C5$\stackrel{酶}{→}$2C3 C3+【H】$→_{ATP}^{酶}$（CH2O）n+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?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能

2、有氧呼吸可以分為三個階段：
B第一階段：在細胞質的基質中．
反應式：1C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
C第二階段：在線粒體基質中進行．
反應式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）
E第三階段：在線粒體的內膜上，這一階段需要氧的參與，是在線粒體內膜上進行的．
反應式：24[H]+6O₂$\stackrel{酶}{→}$12H₂O+大量能量（34ATP）

解答 解：（1）用示蹤元素素標記的化合物，由于其化學性質不變．科學家通過追蹤示蹤元素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程．這種科學研究方法叫做同位素標記法．同位素標記法也叫同位素示蹤法．標記的¹⁴CO₂CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃ C₃+【H】$→_{ATP}^{酶}$（CH₂O）_n+C₅ 場所葉綠體基質．
（2）第二階段：在線粒體基質中進行．反應式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）產生的CO₂也能用于生成磷酸丙糖，該反應屬于吸能反應，能量來自ATP$\stackrel{酶}{→}$ADP+Pi+能量．
（3）據(jù)圖分析，若蔗糖合成或輸出受阻，導致三碳酸磷酸的轉運受到抑制，進入葉綠體的Pi減少，同時三碳酸磷酸因轉運受抑制而在葉綠體基質中大量積累，進一步抑制了暗反應和光反應的進行，使得ATP的合成數(shù)量下降．此時從題圖可以看出過多的三碳糖磷酸將用于蔗糖的合成，以維持卡爾文循環(huán)運行．
故答案為：（1）同位素標記法（同位素示蹤法）    葉綠體基質[H]
（2）二       ATP
（3）進入葉綠體的Pi減少，使磷酸丙糖積累于葉綠體（基質）中，同時導致葉綠體中合成的ATP數(shù)量下降         增加

點評 本題主要考查光合作用的過程，意在強化學生對光合作用的兩個階段的物質和能量的變化的識記、理解與運用．