10　大题突破篇　必考题型1　细胞代谢

考向考频细胞呼吸2025·安徽卷T16，2025·云南卷T17光合作用原理的应用，影响光合作用的因素2025·四川卷T16，2025·湖南卷T17，2025·浙江1月卷T22，2025·北京卷T18，2024·广西卷T19，2024·重庆卷T18，2024·安徽卷T16，2024·黑吉辽卷T21，2024·新课标卷T29，2023·重庆卷T19，2023·江苏卷T19，2023·浙江6月卷T22，2023·山东卷T21，2023·全国甲卷T29，2023·浙江1月卷T23光合作用和细胞呼吸的综合考查2024·吉林卷T21，2024·全国甲卷T29，2023·广东卷T18光呼吸、C4植物等特殊代谢途径2025·山东卷T21，2024·天津卷T15，2023·湖南卷T171．明确光合作用和细胞呼吸中物质变化和能量转化关系(1)“三种”元素转移途径(2)NADPH、[H]和ATP的来源和去向2．掌握细胞代谢的相关曲线(1)两条变化曲线的比较(2)影响细胞呼吸的四类曲线(3)补偿点、饱和点与光合作用的关系及应用①饱和点与补偿点的含义与植物生长的关系解读a．饱和点代表植物在一定条件下的最大光合作用能力。在一定条件下，饱和点越大，表示植物的光合作用能力越强。b．补偿点表示植物在一定条件下开始生长(积累有机物)的临界值，高于补偿点，植物开始生长；低于补偿点，植物会净消耗有机物。补偿点低，说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。c．通常，阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低，由此可以区分判断阴生植物和阳生植物。②光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动分析a．A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。b．B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)条件B点(补偿点)C点(饱和点)适当增大光照强度(或CO2浓度)左移右移适当减小光照强度(或CO2浓度)右移左移土壤缺Mg2+右移左移[提醒]细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。c．D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，向左下方移动。3．掌握细胞呼吸与光合作用的特殊途径(1)C4植物的CO2浓缩机制①叶肉细胞中的叶绿体有类囊体，能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞。②维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。③C4植物的CO2补偿点低，光合午休小的原因a．PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力，气孔关闭时，仍然能够利用极低浓度的CO2。b．玉米已先通过C4途径把CO2储存起来形成C4，气孔关闭时，C4分解产生CO2，用于光合作用，所以气孔关闭对玉米影响不大。(2)景天科植物的CO2固定景天科酸代谢是许多肉质植物的一种特殊代谢方式，在夜间，大气中CO2从气孔进入，被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化，与PEP结合形成草酰乙酸(OAA)，再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸，储存于液泡中。在白天，苹果酸从液泡中释放出来，经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸，CO2产生后用于卡尔文循环，作用机制如图所示(该机制也称CAM途径)。(3)光呼吸①光呼吸简要过程RuBP羧化酶是双功能酶，既可催化C5与CO2的固定(羧化)，又可催化C5与O2(加氧)的反应，其催化方向取决于CO2/O2的比值：a．比值增大，羧化反应增强，进行光合作用。b．比值减小，加氧反应增强，进入C2途径。因此，高O2环境下，光呼吸会明显加强，而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。②光呼吸的有利影响——减少光抑制在高光强、高温、干旱环境下，植物气孔关闭，CO2不能进入叶肉细胞，会导致光抑制。此时，植物的光呼吸释放CO2，消耗多余的ATP和NADPH，减少活性氧的产生，对光合器官起保护作用。(4)光抑制与光保护光能超过光合系统所能利用的量时，光合生物会启动自我保护机制，光合功能下降，这就是光抑制现象。光抑制现象主要发生在PSⅡ系统。光抑制的发生及光保护的三道防线如下图所示：(2025·浙江1月卷T22节选)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成的花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理组的西兰花花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。注：质量损失率(%)＝初始质量g-回答下列问题：(1)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而________。前3d日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有____________________________________________________。第4d日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起____________________增强从而散失较多水分。(2)第4d日光组和红光组的________下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻________过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓细胞衰老。(3)第4d黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是____________________________________________________。综合分析图中结果，________处理对西兰花花球保鲜效果最明显。[解题指导]根据例题的题干相关信息，可构建如下因果关系：(1)(2)(3)第一问：第二问：[答案](1)提高这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物蒸腾作用(2)呼吸强度细胞代谢(3)叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现出来红光方法技巧细胞代谢中的因果分析此类题目属于非选择题中“科学思维”的特征设问，在语言表达题型中所占比例很高，其设问方式一般有以下几种“……合理的解释是”“……判断的依据是”“……其原因是”等，是对关键能力和学科素养的考查，是真正素质考查的体现。1．原因类试题的类型(1)根据题目题干信息或图示，要求考生解释某一现象出现的原因。(2)解释已知条件与结果之间的逻辑关系，该类试题一般已知某一特定外界条件的改变，然后要求学生回答某一生理过程发生什么样的改变，最后要求学生回答该生理过程发生改变的原因。2．解题策略(因果桥法)在高中生物学高三简答题中，很多问题本质是考查“因果关系”(如“原因是？”“机制是？”“为什么？”)。因果桥法是指通过构建“原因→中间环节→结果”的逻辑链条(即“因果桥”)，将分散的知识点串联起来，从而精准、完整地答题。以下从审题要素、解题方法、答题技巧三方面总结：(1)审题要素：精准定位“因果起点”和“限定条件”审题是构建“因果桥”的前提，需重点抓取3类关键信息：①明确“因果指向”：区分“因→果”的提问方向a．问“原因”：即已知“结果”，求“导致结果的原因”(如“某植物在干旱条件下光合速率下降，原因是？”)。此时需从“结果”反推“原因”，起点是“结果对应的现象”，终点是“根本/直接诱因”。b．问“结果”：即已知“原因”，求“该原因引发的结果”(如“若抑制细胞呼吸，会导致主动运输速率下降，理由是？”)。此时需从“原因”正推“结果”，起点是“原因对应的条件/操作”，终点是“最终现象”。c．问“机制”：需完整呈现“因→果”的中间过程(如“抗体清除抗原的机制是？”)，需兼顾“原因”“中间环节”和“结果”。②提取“核心变量”：锁定题干中的“自变量”和“因变量”生物学简答题常以“实验情境”“生理过程”为背景，需先明确：a．自变量(“因”的起点)：题干中人为改变的条件(如“低温”“遮光”“缺相关元素”)或自然状态的变量(如“细胞缺氧”“基因突变”)。b．因变量(“果”的终点)：由自变量引发的现象/结果(如“光合速率下降”“叶片发黄”“物质运输受阻”)。③关注“限定词”：明确“因果桥的范围”题干中的限定词会隐藏“因果桥”的环节，若忽略会导致逻辑偏差，常见限定词包括：a．程度限定：“直接原因”(近因，如物质/结构变化)；“根本原因”(远因，多为基因/遗传层面)；“主要原因”(占主导地位的环节)。b．条件限定：“在缺氧条件下”“在光照强度为0时”“对植物而言”等，限定了生理过程的范围(如“缺氧”→仅考虑无氧呼吸，不涉及有氧呼吸)。c．过程限定：“从光合作用角度”“从免疫角度”“从物质跨膜运输角度”，明确需调用的知识点模块。(2)解题方法：构建“因果桥”的三步逻辑链在审题基础上，通过三步搭建“原因→中间环节→结果”的完整链条，确保逻辑无断裂：①第一步：关联“核心知识点”，确定“中间环节”根据“自变量”和“因变量”，调动相关生理过程/概念，找到两者之间的“必然联系”(即“中间环节”)。②第二步：验证“逻辑连贯性”，避免“跳步”或“错步”“因果桥”的每个环节必须“环环相扣”，前一环节是后一环节的“因”，后一环节是前一环节的“果”，不能跳过关键步骤。③第三步：匹配“限定词”，调整“因果桥的细节”根据题干限定词(如“直接/根本”“主要/次要”)，聚焦“因果桥”的特定环节：a．若问“直接原因”：聚焦“物质/结构的直接变化”(如酶活性、物质浓度、膜结构等)。b．若问“根本原因”：聚焦“基因/遗传层面”(适用于生物性状、疾病等问题)。(3)答题技巧：让“因果桥”规范、简洁、得分构建完“因果桥”后，需通过规范表达确保得分，核心技巧是“术语准确＋逻辑递进＋层次清晰”：①用“生物学术语”替代“口语化描述”生物学简答题对术语的准确性要求极高，中间环节必须使用教材规范词汇，避免模糊表达。②按“因果顺序”分层表述，避免“倒序”或“混乱”“因果桥”的逻辑是“因→中间→果”，答题时需按顺序呈现，让阅卷者快速识别链条。例：解释“土壤板结导致植物生长不良”的原因。规范表达：土壤板结→土壤透气性下降→根细胞缺氧→无氧呼吸增强(有氧呼吸减弱)→产生酒精(毒害根细胞)，且ATP合成减少→根吸收矿质元素的能力下降→植物生长不良。③优先“教材内逻辑”，拒绝“过度推测”a．生物学因果关系多基于教材中的生理过程(如光合、呼吸、调节、遗传等)，答题时优先调用教材明确的机制，避免加入教材外的“猜想”。b．过度推测：高温导致酶变性后无法修复(错误，教材未强调“修复”，只需说“空间结构遭到破坏”)。总结因果桥法的核心是“找关联、连链条、扣术语”：审题时锁定“因果指向＋变量＋限定词”，解题时构建“原因→中间环节→结果”的完整逻辑链，答题时用规范术语按顺序呈现。通过刻意练习(针对光合、呼吸、调节、遗传等高频模块)，可显著提升简答题的完整性和准确性。总之，不能有太大段的文字描述，以最简单明了的方式呈现，必要时分层即分(1)(2)……处理。答题模板如下：(2025·海南海口质检)光照条件下，叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经过一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。相关学者将四种酶(GLO、CAT、GCL、TSR)的基因导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路，如图中虚线所示)，得到转基因水稻。回答下列问题：(1)光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的________________中。图示PGA的具体名称是________________，其接受ATP和NADPH释放的能量并经__________________还原最终形成部分糖类物质。影响卡尔文循环的外因有_________________________(答出两点即可)。(2)实际生产过程中，常通过________________(填“适当升高”或“适当降低”)O2和CO2的浓度比来达到增产的目的，请分析并解释其原理(从光合作用原理和光呼吸两个方面作答)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究发现，构建了GCGT支路的转基因水稻，不仅产量增加，叶片中的氮素含量也显著提高，由图分析，氮素含量提高的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某研究小组发现，构建了GCGT支路的转基因水稻，在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化，其原因可能是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。[解析](1)由图可知，光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的基质中。在光合作用卡尔文循环中，CO2与C5结合生成的是3-磷酸甘油酸，所以PGA的名称是3-磷酸甘油酸；在光合作用暗反应阶段，3-磷酸甘油酸接受ATP和NADPH释放的能量，经NADPH还原最终形成部分糖类等有机物。影响卡尔文循环的外因有光照强度、温度、CO2的浓度等。(2)叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5，O2浓度高时，光呼吸较强，故实际生产过程中，常通过适当降低O2和CO2的浓度比来达到增产的目的，原因是降低O2浓度，有利于抑制光呼吸，减少ATP的消耗，增大CO2浓度，暗反应增强，光合速率增大，所以适当降低O2和CO2的浓度比能达到增产的目的。(3)研究发现，构建了GCGT支路的转基因水稻，不仅产量增加，叶片中的氮素含量也显著提高，由图分析，叶绿体中GCGT支路一方面可以生成CO2,另一方面可以减少光呼吸导致的CO2散失,从而能使叶绿体中CO2浓度增加并导致光合作用增强，产量增加；同时还可以减少光呼吸引起的NH3释放到胞外,构建的GCGT支路使叶片中含氮的酶含量增加，从而增加叶片中的氮素含量。(4)在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化，其原因可能是酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；水稻体内光合色素的量有限等。[答案](1)基质3-磷酸甘油酸NADPH温度、CO2浓度等(2)适当降低CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度，同时还可促进更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸速率，减少ATP的消耗，所以适当降低O2和CO2的浓度比能达到增产的目的(3)构建GCGT支路可以减少光呼吸引起的NH3释放到胞外(或叶片中含氮的酶含量增加)，从而增加叶片中的氮素含量(4)酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物质含量的限制；水稻体内光合色素的量有限等必考题型突破练(一)细胞代谢1．(10分)(2025·湖南卷T17)对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下，培养某栅藻(真核生物)的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg×L-1)的降解情况，开展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对比实验，结果如图b。回答下列问题：(1)栅藻的光合放氧反应部位是____________(填细胞器名称)。图a结果表明，对硝基苯酚__________________栅藻的光合放氧反应。(2)细菌在利用对硝基苯酚时，限制因子是____________。(3)若Ⅰ中对硝基苯酚含量为20mg×L-1，培养10min后，推测该培养液pH会________，培养液中对硝基苯酚相对含量__________。(4)细菌与栅藻通过原始合作，可净化被对硝基苯酚污染的水体，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)栅藻是真核生物，进行光合作用的细胞器是叶绿体。图a结果表明，对硝基苯酚可抑制栅藻的光合放氧反应，且在一定范围内，随着对硝基苯酚浓度增加，栅藻的光合放氧量逐渐下降，对光合放氧的抑制作用增强。(2)分析图b可知，Ⅱ、Ⅲ组有细菌＋氧气，Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量下降趋势基本一致，再结合题干，某细菌不能在无氧条件下生长，可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是氧气。(3)分析图a可知，对硝基苯酚含量为20mg×L-1时，栅藻进行光合放氧量较高，而光合作用会消耗培养液中的CO2，故培养液的pH会升高；结合图b的Ⅰ组可知，对硝基苯酚相对含量不变，栅藻不能吸收利用对硝基苯酚，所以培养液中对硝基苯酚相对含量基本不变。(4)结合题意和图b可知，在光照条件下栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境，而细菌在有氧环境下可降解对硝基苯酚，并为栅藻提供CO2，故二者可通过原始合作净化被对硝基苯酚污染的水体。[答案](除标注外，每空2分，共10分)(1)叶绿体(1分)抑制(1分)(2)氧气(或O2)(3)升高基本不变(4)栅藻进行光合放氧为细菌的生长提供有氧环境，细菌降解水体中的对硝基苯酚，并将产生的CO2提供给栅藻进行光合作用2．(10分)(2025·贵州部分学校模拟)植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。下图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。(1)暗反应进行的场所是______________。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)据图分析，叶绿体中的淀粉在夜间被降解的意义是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是______________________________。(4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如图2所示。去除棉铃处理降低了________(填“库”或“源”)的大小，进而抑制棉花的光合作用，结合图1分析，机制是_______________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)光合作用暗反应进行的场所是叶绿体基质，暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，这是因为磷是组成ATP和NADPH的元素，也是磷脂的组成元素，缺磷会影响磷脂分子的合成，进而使类囊体薄膜的结构异常，也会导致ATP和NADPH合成受阻，进而影响光反应的进行。(2)结合图1可知，叶绿体中的淀粉在夜间被降解为麦芽糖和葡萄糖，而后转变成己糖磷酸，最后转变成蔗糖并以蔗糖的形式转运到生长旺盛的部位，这一过程减少了叶绿体中淀粉的储存，进而有利于白天的光合作用进行，可以提高光合速率。(3)结合图示可知，光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点表现在，蔗糖是非还原糖，化学性质稳定，有利于长距离运输。(4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，本实验的目的是探究库的减少对源的影响，即实验的自变量为库的不同，因变量是光合速率的变化，因此，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如图2所示，根据图2结果可知，随着去除棉铃百分率的上升，叶片干重逐渐上升，CO2固定速率逐渐下降，即棉铃的减少，使得叶片中淀粉和蔗糖储存增加，而淀粉和蔗糖在叶片中储存增加抑制了CO2的固定速率，进而影响了光合作用，也就是说，去除棉铃处理降低了“库”的大小，进而抑制棉花的光合作用，其抑制光合作用的机制可描述为叶片中蔗糖和淀粉因为输出受阻进而导致在叶片中积累，导致丙糖磷酸积累，影响了暗反应的进行，因而叶片固定CO2速率下降，表现为光合速率下降。[答案](除标注外，每空2分，共10分)(1)叶绿体基质(1分)缺磷会影响磷脂分子的合成，进而影响类囊体薄膜的结构以及ATP合成(2)淀粉在夜间被分解成麦芽糖和葡萄糖，进而转化成可以输出的蔗糖，有利于白天更好地进行光合作用，即可以避免有机物积累对光合作用的抑制(3)蔗糖是非还原糖、化学性质稳定(4)库(1分)叶片中的蔗糖和淀粉因为输出减少而积累，导致丙糖磷酸积累，抑制暗反应过程，进而导致光合速率下降3．(13分)(2025·辽宁大连模拟)夏季，植物经常受到高温和强光的双重胁迫。当光照过强，植物吸收的光能超过其所需要时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。一般认为光抑制的原因是强光下形成自由基会攻击叶绿素，损伤膜结构。请回答下列问题：(1)自由基引起膜结构损伤，使光合速率下降，这里的膜最可能是__________________，自由基攻击膜支架成分__________________，对膜损伤较大，还可能攻击__________________，使功能降低。(2)强光照射时，植物能通过多种方式对自身进行保护：①当光照强度持续增强超过光饱和点后，叶绿体以其窄面向着光源，并沿________________(填“垂直”或“平行”)于入射光方向排列，以减小叶绿体的受光面积。②在强光下叶肉细胞中的花青素含量会增加，其在450～550nm(蓝绿光)有吸收峰，可减少__________________(填两类光合色素)对光的吸收，吸收过剩光能，避免光抑制发生。③类胡萝卜素可直接清除自由基，起到保护叶绿体的作用。强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率______________，原因是，一方面：___________________________________________________________________________________________________________________________________；另一方面：_______________________________________________________________________________________________________________________________。④光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶，在光下，它既能催化C5与CO2的羧化反应进行卡尔文循环，完成光合作用，又能催化C5与O2的加氧反应进行光呼吸(如图)。据图可知光呼吸也要消耗光反应产生的__________________，产生CO2促进Rubisco酶的__________________(填“羧化酶”或“加氧酶”)功能，避免产生光抑制。[解析](1)在植物细胞中，与光合作用光反应有关的膜是类囊体薄膜，光反应在类囊体薄膜上进行，所以自由基引起膜结构损伤使光合速率下降，这里的膜最可能是类囊体薄膜。生物膜的支架是磷脂双分子层，所以自由基攻击膜支架成分磷脂分子。膜上的蛋白质也具有重要功能，自由基还可能攻击蛋白质，使膜的功能降低。(2)①当光照强度持续增强超过光饱和点后，叶绿体以其窄面向着光源，并沿平行于入射光方向排列，这样可以减小叶绿体的受光面积，避免吸收过多光能。②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，花青素在450～550nm(蓝绿光)有吸收峰，所以可减少叶绿素和类胡萝卜素对光的吸收，吸收过剩光能，避免光抑制发生。③强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率减小。原因是，一方面：突变体植株缺少类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少导致光合速率降低；另一方面：类胡萝卜素减少无法及时清除自由基，使叶绿素和光合结构损伤，导致光合能力降低。④从图中可知，光呼吸也要消耗光反应产生的ATP和NADPH，产生CO2促进Rubisco酶的羧化酶功能，从而避免产生光抑制。[答案](除标注外，每空1分，共13分)(1)(叶绿体)类囊体薄膜磷脂分子蛋白质(2)平行叶绿素和类胡萝卜素减小突变体植株缺少类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少导致光合速率降低(2分)类胡萝卜素减少无法及时清除自由基，使叶绿素和光合结构损伤，导致光合能力降低(2分)ATP和NADPH(2分)羧化酶4．(12分)(2025·广西柳州模拟)提高光合作用效率一直是科学界关注的热点问题。研究人员对野生型蓝细菌(WT)进行改造，创建了只消耗NADPH而不消耗ATP的异丙醇生物合成途径，提高了改造后蓝细菌(SM7)的光合速率，有关代谢过程如图1所示，A～D代表不同的物质，羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。回答下列问题：(1)蓝细菌光合作用过程中，A物质为_______