用高中生物學名詞概念看二道江蘇高考題所涉及葉綠體及光合作用過程的幾個問題 論文

2022年安徽省中小學教育教學論文評選用高中生物學名詞概念，看二道江蘇高考題所涉 及葉綠體及光合作用過程的幾個問題

李二千

安徽省五河第一中學安徽省蚌埠市五河縣233300

摘要江蘇省在2016、2018年考了與光合作用有關的兩道試題，這兩道試題雖主要考查考生獲取信息的能力，但兩道試題所涉及的知識點，在平時高三復習時學生會有一定程度的不解；同時大學教材中涉及的名詞概念，晦澀難懂，該篇文章爭取用高中生物學教材中的名詞概念來敘述，易于高中同學理解。關鍵詞高中生物學名詞概念看二道江蘇高考試題葉綠體及光合作用過程涉及到的幾個問題

題1.（2016江蘇卷.32）為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測定了3個品種S1、S2、S3的光補償點和光飽和點，結果如圖1和圖2。請回答以下問題：

（3）葉綠體中光反應產生的能量既用于固定CO2，也參與葉綠體中生物大分子▲的合成。 （4）在光合作用過程中，CO2與RuBP（五碳化合物）結合的直接產物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三個。下圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。淀粉是暫時存儲的光合作用產物，其合成場所應該在葉綠體的▲。淀粉運出葉綠體時先水解成TP或▲，后者通過葉綠體膜上的載體運送到細胞質中，合成由▲糖構成的蔗糖，運出葉肉細胞。 答案：（3）核酸、蛋白質（4）基質中葡萄糖葡萄糖和果糖

題2．（2018江蘇卷，29）下圖為某植物葉肉細胞中有關甲、乙兩種細胞器的部分物質及能量代謝途徑示意圖（NADPH指［H］），請回答下列問題：12022年安徽省中小學教育教學論文評選（3）甲輸出的三碳糖在氧氣充足的條件下，可被氧化為＿＿＿＿后進入乙，繼而在乙的＿＿＿＿（填場所）徹底氧化分解成CO2；甲中過多的還原能可通過物質轉化，在細胞質中合成NADPH，NADPH中的能量最終可在乙的＿＿＿＿＿＿（填場所）轉移到ATP中。（4）乙產生的ATP被甲利用時，可參與的代謝過程包括＿＿＿＿（填序號）。①C3的還原②內外物質運輸③H2O裂解釋放O2④酶的合成

答案：（3）丙酮酸基質中內膜上（4）①②④

上面二道試題，雖主要考查高考考綱中獲取信息的能力[1]，但通過教材內容的復習與高考試題的訓練，學生在光合作用這塊內容中很可能存在以下幾個問題。1．光合作用的產物為何寫成（CH2O），而不寫成C6H12O6？ （CH2O）是糖類的總稱，C6H12O6是葡萄糖（果糖）的分子式。老版本教材和光合作用與呼吸作用這部分涉及到的相關運算，往往用光合作用生成葡萄糖的總反應式。 光合作用的產物并不僅僅是葡萄糖。 經過暗反應，三碳化合物將被氫直接還原成三碳糖。三碳糖經過一系列的轉化，從而形成光合作用的產物。但光合作用的產物主要是糖類，包括單糖（葡萄糖和果糖）、雙糖（蔗糖）和多糖（淀粉），其中以蔗糖最為普遍。不同植物的主要光合產物不同。大多數(shù)高等植物的光合作用產物是淀粉，有些植物（如洋蔥、大蒜）的光合作用產物是葡萄糖和果糖，不形成淀粉。三碳糖也可形成脂肪、脂肪酸、氨基酸和羧酸等，這些也是光合作用的產物[2]。 而經過暗反應，在葉綠體基質中形成的只有三碳糖，或三碳糖經過六碳糖（果糖和葡萄糖）后形成淀粉。故（CH2O）是光合作用產物，為糖類等有機物，而不僅僅是葡萄糖。2．光合作用產物蔗糖、淀粉是如何形成的？22022年安徽省中小學教育教學論文評選暗反應的直接產物是三碳糖，當光合作用較強時，三碳糖被運出葉綠體到細胞質基質中，兩個三碳糖先形成一個六碳糖（果糖與葡萄糖。都為六碳糖，同分異構體，可相互轉化），在細胞質基質中，葡萄糖和果糖結合形成蔗糖。當光合作用較弱或黑暗時，三碳糖形成較少，將在葉綠體基質中形成葡萄糖，進而形成淀粉[2]。即光合作用產物蔗糖是在細胞質基質中形成，而淀粉是在葉綠體基質中形成。3．種子或果實等其他非綠色器官中的淀粉是不是葉綠體中產生的運輸而來？ 種子如小麥、玉米、水稻，一些變態(tài)根如紅薯，變態(tài)莖如馬鈴薯等非綠色器官富含淀粉，但這些淀粉不是葉綠體中形成的淀粉轉運而來。 淀粉是大分子物質，不能通過葉綠體的兩層膜。葉綠體中的淀粉只有通過降解才能從葉綠體中運出。葉綠體中淀粉的降解被認為主要是循糖酵解作用形成TP（三碳糖）后再利用[3]，同時，葉綠體中的淀粉也可水解成葡萄糖，通過葉綠體膜上的葡萄糖載體運輸?shù)郊毎|中，但葡萄糖載體活性不高，只能少量運輸葡萄糖[4]。 蔗糖是在植物體中運輸?shù)闹饕问?。蔗糖被運到這些器官后，在這些細胞中的造粉體（白色體，一種細胞器）中被利用來合成淀粉[5]。4．葉綠體光反應階段產生的ATP去向？光反應產生的ATP，除了應用于暗反應，至少還參與“葉綠體基因轉錄、合成等、細胞核編碼光合作用過程所需酶轉運到葉綠體中所需能量來源、光反應過程所需新的ATP合酶的合成過程”等以外的代謝過程[6]，還可以轉移到細胞質基質之中，供各種生命活動所用[7]。葉綠體膜上雖有ADP/ATP交換載體，進行細胞質和葉綠體基質間ADP/ATP交換[5]，但葉綠體通過ATP－ADP穿梭作用直接輸出ATP至細胞質中，速度很慢，主要是通過形成三碳糖（DHAP）輸出至細胞質基質中，在細胞質基質中在實現(xiàn)三碳糖間的轉換過程中重新形成ATP，照光葉片細胞葉綠體輸出ATP的能力可能遠遠超過ATP的直接輸出[3]。5．葉綠體能利用細胞呼吸產生的ATP嗎？葉綠體可以利用細胞呼吸產生的ATP來進行暗反應、自身DNA復制等需能量的代謝活動[8]。葉綠體膜具有ATP/ADP交換載體，輸入的ATP量很少，主要是通過葉綠體膜上所具有的“磷酸運轉器”從細胞質基質中轉運磷酸至葉綠體中，利用光能合成ATP。32022年安徽省中小學教育教學論文評選主要參考文獻

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[3]夏叔芳．第十八講葉綠體代謝物運轉與光合產生的調節(jié)［J］．植物生理學通訊，1980（5）：73-77

[4]王金發(fā)．細胞生物學［M］．北京：科學技術出版社，2003：309-310

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[6]沈帆，王妍，李建宏．光合作用相關試題辨析——兼談葉綠