Question

【題目】研究人員以藍(lán)細(xì)菌的光合作用（如圖1實線途徑）為研究模型，通過引入NADPH依賴型的脫氫酶，創(chuàng)建了只消耗NADPH而不額外消耗ATP的異丙醇生物合成途徑（如圖1虛線途徑），并測量對比改造后的藍(lán)細(xì)菌（SM7）和野生藍(lán)細(xì)菌（WT）一系列的生理變化。

細(xì)胞內(nèi)NADPH和ATP的濃度
品系	NADPH（pmol/OD730）	ATP（pmol/OD730）
WT	193.5	39.28
SM7	112.83	62.53

（1）下列不屬于藍(lán)細(xì)菌與植物光合作用相同過程的是_____。

A．在葉綠體中發(fā)生水的光解 C．CO2的固定

C．光反應(yīng)生成的ATP和NADPH供暗反應(yīng)所用 D．釋放氧氣

（2）據(jù)表分析，改造后的藍(lán)細(xì)菌（SM7）和野生藍(lán)細(xì)菌（WT）相比NADPH的消耗量_____。（選填“增加”“減少”“不變”），結(jié)合如圖可知造成這一結(jié)果的原因是_____。

（3）藍(lán)細(xì)菌內(nèi)ATP的來源除圖1中所示外，還來自于_____這一生理過程。

（4）結(jié)合表和圖2分析，下列說法正確的是_____

A．SM7光反應(yīng)速率的飽和值約是WT的2倍

B．當(dāng)光反應(yīng)速率達(dá)到飽和點后，就不再隨著光照強(qiáng)度的增加而改變

C．SM7的ATP的消耗量增加，光合作用的效率提高

D．SM7相比WT更適應(yīng)自然界中光強(qiáng)的劇烈變化

Answer 1

【答案】A 增加 SM7的NADPH除用于卡爾文循環(huán)外，還用于異丙醇的形成途徑 呼吸作用 AD

【解析】

光反應(yīng)和暗反應(yīng)：

比較項目	光反應(yīng)	暗反應(yīng)
場所	基粒類囊體膜上	葉綠體的基質(zhì)
條件	色素、光、酶、水、ADP	多種酶、CO2、ATP、[H]
反應(yīng)產(chǎn)物	[H]、O2、ATP	有機(jī)物、ADP、Pi、水
物質(zhì)變化	a．水的光解： 2H2O光能、色素4[H]+O2 b．ATP的生成： ADP+Pi +能量 酶 ATP	a．CO2的固定： CO2 +C5 酶 2C3 b．三碳化合物的還原： 2C3 酶 [H]、ATP（CH2O）+C5+H2O
能量變化	光能→電能→ATP 中活躍的化學(xué)能	ATP中活躍的化學(xué)能→糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
實質(zhì)	光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，水光解產(chǎn)生O2和[H]	同化CO2形成（CH2O）
聯(lián)系	①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]（以NADPH形式存在）和ATP； ②暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料； ③沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成。

（1）藍(lán)藻是原核生物，無葉綠體，因此選A。

（2）據(jù)表分析，改造后的藍(lán)細(xì)（SM7）和野生藍(lán)細(xì)菌（WT）相比NADPH的消耗量增加。據(jù)圖分析可知：造成這一結(jié)果的原因是SM7的NADPH除用于卡爾文循環(huán)外，還用于異丙醇的形成途徑。

（3）藍(lán)細(xì)菌內(nèi)ATP的來源除圖1中所示光合作用外，還來自于呼吸作用這一生理過程。

（4）A.SM7光反應(yīng)速率的飽和值約為40，WT的飽和值約為20，A正確；

B．據(jù)圖分析可知：當(dāng)光反應(yīng)速率達(dá)到飽和點后，隨著光照強(qiáng)度的增加，WT飽和值有所降低，B錯誤；

C．SM7的ATP的消耗量增加，三碳化合物的還原有所提高，C錯誤；

D．SM7的ATP和NADPH的值相比WT較多，因此更適應(yīng)自然界中光強(qiáng)的劇烈變化，D正確。

故選：AD。