用高中生物学名词概念看二道江苏高考题所涉及叶绿体及光合作用过程的几个问题 论文

2022年安徽省中小学教育教学论文评选用高中生物学名词概念，看二道江苏高考题所涉 及叶绿体及光合作用过程的几个问题

李二千

安徽省五河第一中学安徽省蚌埠市五河县233300

摘要江苏省在2016、2018年考了与光合作用有关的两道试题，这两道试题虽主要考查考生获取信息的能力，但两道试题所涉及的知识点，在平时高三复习时学生会有一定程度的不解；同时大学教材中涉及的名词概念，晦涩难懂，该篇文章争取用高中生物学教材中的名词概念来叙述，易于高中同学理解。关键词高中生物学名词概念看二道江苏高考试题叶绿体及光合作用过程涉及到的几个问题

题1.（2016江苏卷.32）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：

（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。 （4）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由▲糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。 答案：（3）核酸、蛋白质（4）基质中葡萄糖葡萄糖和果糖

题2．（2018江苏卷，29）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指［H］），请回答下列问题：12022年安徽省中小学教育教学论文评选（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为＿＿＿＿后进入乙，继而在乙的＿＿＿＿（填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的＿＿＿＿＿＿（填场所）转移到ATP中。（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括＿＿＿＿（填序号）。①C3的还原②内外物质运输③H2O裂解释放O2④酶的合成

答案：（3）丙酮酸基质中内膜上（4）①②④

上面二道试题，虽主要考查高考考纲中获取信息的能力[1]，但通过教材内容的复习与高考试题的训练，学生在光合作用这块内容中很可能存在以下几个问题。1．光合作用的产物为何写成（CH2O），而不写成C6H12O6？ （CH2O）是糖类的总称，C6H12O6是葡萄糖（果糖）的分子式。老版本教材和光合作用与呼吸作用这部分涉及到的相关运算，往往用光合作用生成葡萄糖的总反应式。 光合作用的产物并不仅仅是葡萄糖。 经过暗反应，三碳化合物将被氢直接还原成三碳糖。三碳糖经过一系列的转化，从而形成光合作用的产物。但光合作用的产物主要是糖类，包括单糖（葡萄糖和果糖）、双糖（蔗糖）和多糖（淀粉），其中以蔗糖最为普遍。不同植物的主要光合产物不同。大多数高等植物的光合作用产物是淀粉，有些植物（如洋葱、大蒜）的光合作用产物是葡萄糖和果糖，不形成淀粉。三碳糖也可形成脂肪、脂肪酸、氨基酸和羧酸等，这些也是光合作用的产物[2]。 而经过暗反应，在叶绿体基质中形成的只有三碳糖，或三碳糖经过六碳糖（果糖和葡萄糖）后形成淀粉。故（CH2O）是光合作用产物，为糖类等有机物，而不仅仅是葡萄糖。2．光合作用产物蔗糖、淀粉是如何形成的？22022年安徽省中小学教育教学论文评选暗反应的直接产物是三碳糖，当光合作用较强时，三碳糖被运出叶绿体到细胞质基质中，两个三碳糖先形成一个六碳糖（果糖与葡萄糖。都为六碳糖，同分异构体，可相互转化），在细胞质基质中，葡萄糖和果糖结合形成蔗糖。当光合作用较弱或黑暗时，三碳糖形成较少，将在叶绿体基质中形成葡萄糖，进而形成淀粉[2]。即光合作用产物蔗糖是在细胞质基质中形成，而淀粉是在叶绿体基质中形成。3．种子或果实等其他非绿色器官中的淀粉是不是叶绿体中产生的运输而来？ 种子如小麦、玉米、水稻，一些变态根如红薯，变态茎如马铃薯等非绿色器官富含淀粉，但这些淀粉不是叶绿体中形成的淀粉转运而来。 淀粉是大分子物质，不能通过叶绿体的两层膜。叶绿体中的淀粉只有通过降解才能从叶绿体中运出。叶绿体中淀粉的降解被认为主要是循糖酵解作用形成TP（三碳糖）后再利用[3]，同时，叶绿体中的淀粉也可水解成葡萄糖，通过叶绿体膜上的葡萄糖载体运输到细胞质中，但葡萄糖载体活性不高，只能少量运输葡萄糖[4]。 蔗糖是在植物体中运输的主要形式。蔗糖被运到这些器官后，在这些细胞中的造粉体（白色体，一种细胞器）中被利用来合成淀粉[5]。4．叶绿体光反应阶段产生的ATP去向？光反应产生的ATP，除了应用于暗反应，至少还参与“叶绿体基因转录、合成等、细胞核编码光合作用过程所需酶转运到叶绿体中所需能量来源、光反应过程所需新的ATP合酶的合成过程”等以外的代谢过程[6]，还可以转移到细胞质基质之中，供各种生命活动所用[7]。叶绿体膜上虽有ADP/ATP交换载体，进行细胞质和叶绿体基质间ADP/ATP交换[5]，但叶绿体通过ATP－ADP穿梭作用直接输出ATP至细胞质中，速度很慢，主要是通过形成三碳糖（DHAP）输出至细胞质基质中，在细胞质基质中在实现三碳糖间的转换过程中重新形成ATP，照光叶片细胞叶绿体输出ATP的能力可能远远超过ATP的直接输出[3]。5．叶绿体能利用细胞呼吸产生的ATP吗？叶绿体可以利用细胞呼吸产生的ATP来进行暗反应、自身DNA复制等需能量的代谢活动[8]。叶绿体膜具有ATP/ADP交换载体，输入的ATP量很少，主要是通过叶绿体膜上所具有的“磷酸运转器”从细胞质基质中转运磷酸至叶绿体中，利用光能合成ATP。32022年安徽省中小学教育教学论文评选主要参考文献

[1]教育部考试中心．2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明（理科）［M］．北京:高等教育出版社，2018：402-405

[2]潘瑞炽，董愚得．植物生理学［M］．北京:高等教育出版社，1995：96-98

[3]夏叔芳．第十八讲叶绿体代谢物运转与光合产生的调节［J］．植物生理学通讯，1980（5）：73-77

[4]王金发．细胞生物学［M］．北京：科学技术出版社，2003：309-310

[5]郑国锠．细胞生物学［M］．北京：高等教育出版社，1996：218

[6]沈帆，王妍，李建宏．光合作用相关试题辨析——兼谈叶绿