叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分...
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叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是__________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在_________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-Ⅰ),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受**根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶*糖的形式存在,则可能导致叶绿体__________。
【回答】
转录 tRNA 类囊体 [H] C5(五碳化合物) ①②③④ 吸水涨破
【解析】
【分析】
分析图示:细胞核中的DNA通过转录形成RNA,RNA通过核孔出细胞核,进入细胞质,在核糖体上进行翻译形成小亚基。
叶绿体中的DNA通过转录形成RNA,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R,催化二氧化碳的固定形成C3。
【详解】
(1)通过分析可知,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上,RNA通过核孔进入细胞质中,在核糖体上翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基DNA的遗传信息转录到RNA上后,通过翻译过程指导大亚基合成;在翻译过程中,需要一种mRNA为模板,参与运载氨基*的tRNA最多有61种,故需要RNA种类最多的是tRNA。
(2)光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3-I 还原为三碳糖(C3-II),需要[H]作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-Ⅱ外,还有C5,因此X为C5(五碳化合物)。
(3)①外界环境的CO2浓度,直接影响二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故①符合题意;②叶绿体接受的光照强度,直接影响光反应产生的[H]和ATP,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故②符合题意;③**根离子浓度,直接影响ATP的合成,间接影响C3的还原以及C3-II输出速度,进而影响C5的浓度,故③符合题意;④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱,直接影响酶R催化二氧化碳的固定,间接影响C3的还原,进而影响C5的浓度,故④符合题意;故选①②③④。
(4)光合作用合成的糖类,如以大量可溶*糖的形式存在,则可能使叶绿体内溶液的浓度升高,渗透压增大,进而导致叶绿体吸水涨破。
【点睛】
本题结合图示主要考查光合作用和基因的表达相关知识,强化学生对相关知识的理解与运用。
知识点:光合作用
题型:综合题
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