Question

【题目】RuBP羧化酶是植物体内重要的催化剂。在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）在RuBP羧化酶的作用下结合，直接产物是TP（磷酸丙糖）。如图是小麦植株的叶肉细胞中相关代谢途径示意图，请分析回答：

（1）RuBP羧化酶在叶肉细胞内发挥作用的具体场所是______，图中TP到RuBP的变化需要在酶和______的参与下才能完成。

（2）淀粉是光合作用的暂时产物，其运出叶绿体时需先水解成TP或葡萄糖，后者将通过图中的______转运到叶肉细胞的细胞质中合成蔗糖。蔗糖运输进入根细胞后将水解为______，再参与细胞内的生命活动。

（3）一般说来，当小麦植株净光合速率为零时，植株内某一叶肉细胞内消耗的CO2量会明显大于该细胞呼吸产生的CO2量，这是因为______。

Answer 1

【答案】叶绿体基质 [H]（或NADPH）、ATP GR 葡萄糖和果糖 植株中有若干非绿色细胞存在，它们只进行细胞呼吸。当整个植株消耗的CO2量等于产生的CO2量时，一个叶肉细胞的光合作用所消耗的CO2除来自细胞自身呼吸产生外，还有其他非绿色细胞呼吸产生的

【解析】

分析图：在叶肉细胞的叶绿体中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合，生成TP（磷酸丙糖），进而合成淀粉，可知该过程为光合作用的暗反应过程；淀粉是光合作用的暂时产物，需先水解成TP或葡萄糖，葡萄糖将通过GR转运到叶肉细胞的细胞质中合成蔗糖，运出叶肉细胞。

（1）根据题干：在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）在RuBP羧化酶的作用下结合，直接产物是TP（磷酸丙糖）即C3化合物，推知RuBP羧化酶参与暗反应过程，暗反应的场所是叶绿体基质；光合作用光反应产生的ATP和[H]（NADPH）可以被卡尔文循环所利用，图中TP（C3）到RuBP（五碳化合物）的变化需要在酶和[H]（或NADPH）、ATP 的参与下才能完成。

（2）根据图示可知，淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖，图中GR指向蔗糖，即葡萄糖将通过图中的GR转运到叶肉细胞的细胞质中合成蔗糖；蔗糖是由葡萄糖和果糖结合形成的二糖，水解产物是葡萄糖和果糖。

（3）植物有绿色部分的茎叶等，也有非绿色部分的根、花等，非绿色部分需要绿色部分提供有机物，植株中有若干非绿色细胞存在，它们只进行细胞呼吸，故当整个植株消耗的CO2量等于产生的CO2量时，叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，一个叶肉细胞的光合作用所消耗的CO2除来自细胞自身呼吸产生外，还有其他非绿色细胞呼吸产生的。