馬鈴薯葉片光合作用合成的有機(jī)物以蔗糖的形式通過韌皮部的篩管運(yùn)輸?shù)降叵碌馁橘胫?,用于分解供能或儲存。研究人員對蔗糖的運(yùn)輸、利用和儲存進(jìn)行了研究。
(1)葉肉細(xì)胞中的
C5
C5
與CO2結(jié)合形成C3,據(jù)圖2判斷丙糖磷酸是否為碳(暗)反應(yīng)的第一個產(chǎn)物C3,作出判斷的依據(jù)是不是,丙糖磷酸是在ATP和NADPH參與下C3被還原的產(chǎn)物
不是,丙糖磷酸是在ATP和NADPH參與下C3被還原的產(chǎn)物
。
(2)葉肉細(xì)胞合成的蔗糖通過篩管運(yùn)輸至根、莖等器官。
①蔗糖“裝載”進(jìn)入篩管可能通過c
c
使篩管中的蔗糖積累到很高的濃度(選擇下列序號填寫)。
a.自由擴(kuò)散 b.協(xié)助擴(kuò)散 c.主動運(yùn)輸
②為了驗(yàn)證光合產(chǎn)物以蔗糖形式運(yùn)輸,研究人員將酵母菌蔗糖酶基因轉(zhuǎn)入植物,該基因表達(dá)的蔗糖酶定位在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁上。結(jié)果發(fā)現(xiàn):轉(zhuǎn)基因植物出現(xiàn)嚴(yán)重的短根、短莖現(xiàn)象,其原因是葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖,導(dǎo)致進(jìn)入篩管的蔗糖減少,根和莖得到的糖不足,生長困難
葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖,導(dǎo)致進(jìn)入篩管的蔗糖減少,根和莖得到的糖不足,生長困難
;該酶還導(dǎo)致葉肉細(xì)胞外葡萄糖和果糖
葡萄糖和果糖
含量升高,被葉肉細(xì)胞吸收后通過(負(fù))反饋
(負(fù))反饋
調(diào)節(jié)機(jī)制抑制了光合作用。
(3)馬鈴薯塊莖是通過地下莖頂端的側(cè)向膨脹而不斷發(fā)育的(圖3)。篩管中的蔗糖在此處“卸載”,進(jìn)入地下莖細(xì)胞中,細(xì)胞中的蔗糖酶催化蔗糖水解,蔗糖合酶參與催化蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉的過程。據(jù)上述信息和圖3分析,蔗糖合酶主要分布的部位是地下莖膨大部分
地下莖膨大部分
,其生物學(xué)意義是有利于塊莖中淀粉的合成和積累
有利于塊莖中淀粉的合成和積累
。