Question

【題目】葉綠體中催化CO2固定的酶R由葉綠體DNA編碼的大亞基和細胞核DNA編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關代謝途徑如下圖所示。請回答下列問題：

（1）合成酶R時，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息_________到RNA上，RNA進入細胞質基質后指導多肽鏈合成；在葉綠體中，參與大亞基肽鏈合成的RNA中，種類最多的是_________；與細胞核DNA遺傳信息傳遞不同的是葉綠體DNA__________。

（2）進行光合作用時，組裝完成的酶R需ATP參與激活，光能轉化為ATP中的化學能是在_______上（填場所）完成的。活化的酶R催化CO2固定產生C3化合物（C3-Ⅰ），C3-Ⅰ還原為三碳糖（C3-Ⅱ），這一步驟需要_________作為還原劑。在葉綠體中C3-Ⅱ除進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X以維持卡爾文循環，X為_________。

（3）作為光合作用的重要成分，X在葉綠體中的濃度受多種因素調控，下列環境條件和物質代謝過程，與濃度相關的有________（填序號）。

①外界環境的CO2濃度

②葉綠體接受的光照強度

③受磷酸根離子濃度調節的C3-Ⅱ輸出速度

④R催化X與O2結合產生C2化合物的強度

（4）光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體_________。

Answer 1

【答案】轉錄 Trna 復制、轉錄和翻譯過程可以同時進行 類囊體 [H] C5（五碳化合物） ①②③④ 吸水漲破

【解析】

分析圖示：細胞核中的DNA通過轉錄形成RNA，RNA通過核孔出細胞核，進入細胞質，在核糖體上進行翻譯形成小亞基。
葉綠體中的DNA通過轉錄形成RNA，在葉綠體中的核糖體上進行翻譯形成大亞基。大亞基和小亞基組合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。

（1）通過分析可知，細胞核DNA編碼小亞基的遺傳信息轉錄到RNA上，再通過核糖體上的翻譯形成小亞基。葉綠體編碼大亞基的DNA，經過轉錄和翻譯，形成大亞基，在此過程中需要一種mRNA，61種tRNA，故需要RNA種類最多的是tRNA。與細胞核DNA遺傳信息傳遞不同的是葉綠體DNA復制、轉錄和翻譯過程可以同時進行。
（2）光合作用過程中合成ATP是在葉綠體的類囊體薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定產生C3化合物（C3I），C3I 還原為三碳糖（C3II），需要[H]作為還原劑。C3的還原的產物除了C3II還有一分子的C5。
（3）①外界環境的CO2濃度，直接影響二氧化碳的固定，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故①符合題意；②葉綠體接受的光照強度，直接影響光反應產生的[H]和ATP，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故②符合題意；③磷酸根離子濃度，直接影響ATP的合成，間接影響C3的還原以及C3II輸出速度，進而影響C5的濃度，故③符合題意；④酶R催化X與02結合產生C2化合物的強弱；直接影響酶R催化二氧化碳的固定，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故④符合題意；故選①②③④。
（4）光合作用合成的糖類，如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體吸水漲破。